Lågpass-filter mot nätstörningar

henkebenke · Inlägg av **henkebenke** » 14 april 2005, 22:55:31

Håller på med att ta in en signal från en fotodiod till en AVR. Har kaskadkopplade förstärkare för att kunna få hyfsad noggrannhet vid både lågt och högt ljusflöde. Problemet är att vid lågt ljusflöde så blir den genererade spänningen så låg att nätstörningar i princip sabbar mätningen.

Min tanke var då att konstruera ett filter. Grejen är att det ska in på ett existerande kretskort och där finns en OP ledig så jag tänkte mig en lösning med ett 2:a ordningens aktivt butterworth-filter. Problemet är att komponenterna är storlek 0603 vilket medför att kondensatorerna inte kan vara särskilt stora. Kör jag på standardkondingen 100nF så ger det resistanser på över 1MOhm vilket inte känns helt ok i signalvägen. Hittade ett monster på Farnell som var på 1uF (dock bara 6,3V), vilket ger en aning mer rimliga värden, drygt 100k. Har räknat på en brytfrekvens på 10Hz.

Frågan är om det här är en rimlig approach till problemet. Lär ju inte vara den första som har problem med detta. Erfarenheter och tips mottages tacksamt.

Schnegelwerfer · Inlägg av **Schnegelwerfer** » 14 april 2005, 23:11:54

Får du modifiera ljuskällan? Om den moduleras minskas ju känsligheten för störningar kraftigt.

cyr · Inlägg av **cyr** » 14 april 2005, 23:18:31

Det skulle inte funka med digitalt filter? Alltså efter signalen har samplats i AVR:en ?

henkebenke · Inlägg av **henkebenke** » 14 april 2005, 23:27:23

Ljuskällan är solen, så det kan bli lite svårt.

Vet inte riktigt om jag hinner sampla tillräckligt fort för ett digitalt filter. Kör ett medelvärdesbildande nu men det ger ju fel värde. Har du något bra på lager kanske? Vilken samplingsfrekvens skulle kunna krävas? Och hur långt bör ett filter vara? Har tyvärr förträngt kursen i digital signalbehandling då denna föreläsare var väldigt sömnframkallande.

cyr · Inlägg av **cyr** » 14 april 2005, 23:53:03

Nja, inte direkt. Hade inte så kul på de föreläsningarna heller

Men om nu störningarna kommer från nätspänningen så borde de bestå mest av 50Hz och övertoner, så om man samplar någorlunda snabbt (1kHz?) och medelvärdesbildar över precis en (eller flera) 50Hz-period(er) *borde* man väl få fram ett bra värde där störningarna är nästan helt borta.

Det kan man nog t.o.m. visa matematiskt misstänker jag, integralen av helt antal sinusperioder = 0

henkebenke · Inlägg av **henkebenke** » 15 april 2005, 00:06:39

Jo det är ju sant, dock tyckte jag att signalen inte såg helt symmetrisk ut (kring x-axeln så att säga). Och när störningen har en amplitud som är en faktor 10 gånger signalen känns det som att man får sampla ett bra tag innan man litar på signalen.

Får kika lite på det imorgon. Ska testa med skärmad och partvinnad kabel också.

Hittade en FIR-filter-design java-applet, det verkar som man behöver en längd på en 40-50 samples för att få ett hyfsat skarpt filter. Dessutom blir man nog tvungen att använda flyttal för att få till det hela.

Tack för input!

grym · Inlägg av **grym** » 15 april 2005, 00:54:12

skärma, skärma och skärma
sådanna saker brukar bli jävligt mycket bättre om man kapslar in det i en plåtburk, oftast med ett metallnät över ljusinsläppet
många proffssaker kör med det

henkebenke · Inlägg av **henkebenke** » 15 april 2005, 08:41:34

Problemet är att det kommer vara elektriker som ska koppla in givarna och jag vet inte om en elektriker klarar det med eventuella skarvningar och så. Dessutom är kabelkostnaden högre.

Ska smälla upp ett filter idag och se hur bra det blir och jämföra med skärmad kabel.