Wie kann ich diese Spitzen auf FFT filtern?

Ich arbeite an Signalen und Sensoren mit sehr niedriger Amplitude. Ich habe eine Stunde Daten aufgezeichnet. Und ich suche sein FFT-Diagramm. Sie können das FFT-Bild sehen. Meine Frage ist, was die Spitzen im FFT-Diagramm verursachen kann? Und wie kann ich es filtern?Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich sollte keine Spitzen sehen. Ein normales FFT-Diagramm sollte wie folgt aussehen:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Lästige reale Daten und ihre Rauschkomponenten
Wenn Sie bereits wissen, wie die Grafik aussehen soll, müssen Sie keine Daten sammeln. Wenn Sie Daten sammeln und etwas sehen, das Sie nicht erwartet haben, haben Sie ein Problem. Um das Problem zu verstehen, müssen Sie uns ein wenig über das System erzählen.
Ich sehe Spitzen im zweiten Bild.
Danke für Ihre schnelle Antwort. Spitzen habe ich nicht erwartet. Es gab zwei Sensoren und einer hat einen Single-Ended-Ausgang, und der andere hat einen differentiellen Ausgang, als ich Daten gesammelt habe. Auf der Oberseite ist Rot ein Single-Ended-Ausgang, Blau ist ein Differenzausgang. Die Sensoren waren die gleichen, mit Ausnahme der Außenoption. Und es wurden Kabel verwendet, die mit dem Sensor und dem Datenerfassungssystem verbunden waren, es wurde die gleiche Länge (3 Meter) und ein Twisted-Pair-Kabel verwendet. Außerdem wurden die beiden Sensoren gleichzeitig getestet. Das Problem liegt also in meiner Sicht :-) Ich kann analoge Filter verwenden, wenn Sie einen Vorschlag haben.
Außerdem beträgt die Abtastfrequenz 100 Hz.
Differenzsignale sind grundsätzlich besser in der Unterdrückung von Störungen. Informationen dazu finden Sie, wenn Sie ein wenig recherchieren. Siehe auch „symmetrische Signalübertragung“. Die beste Antwort ist wahrscheinlich, den Single-Ended-Sensor so umzuwandeln, dass er eine differentielle Übertragung verwendet. Andernfalls helfen Abschirmung und bessere Erdungsvorkehrungen bis zu einem gewissen Grad.

Antworten (2)

Gleichmäßig verteilte Spitzen in einem FFT-Diagramm sind im Allgemeinen Harmonische. Die Grundfrequenz kann bestimmt werden, indem der Abstand zwischen benachbarten Harmonischen sorgfältig notiert wird. In Ihrem Fall scheint die Grundwelle 1 Hz zu sein (vorausgesetzt, die Beschriftung der X-Achse ist korrekt). Ich vermute, dass dies ein System mit GPS ist und das 1-Hz-Signal vom GPS-PPS-Signal stammt, das irgendwie in Ihren ADC-Eingang eingekoppelt wird. Ich kann nur raten, weil Sie uns nichts über das System erzählt haben. Beachten Sie, dass es einige Spitzen gibt, die nicht durch 1 Hz getrennt sind. Wenn Sie das 1-Hz-Rauschen loswerden können, könnten dies Ihre nächsten Herausforderungen sein.

Vielen Dank, das System enthält ein GPS-PPS-Signal, aber ich gehe nicht davon aus, dass GPS-PPS es verursachen kann. Weil GPS-Modul und ADCs unterschiedliche PCBs zur Reduzierung von Interferenzen sind. Der Datenerfassungstest wurde gleichzeitig unter Verwendung eines Mehrkanal-Datenerfassungssystems durchgeführt. Früher hatte ich zwei Kanäle davon. Warum kann man also nicht auf der blauen Seite sehen? Wenn Sie zusätzliche Details benötigen, kann ich sagen. Auch ADCs haben, die ich verwende, Differenzeingänge.
Ein Filter wird wahrscheinlich nicht helfen, da das Rauschen den gesamten Bereich Ihrer Messbandbreite abdeckt. Sie müssen die Quelle der 1 Hz finden und verhindern, dass sie in Ihren ADC-Eingang einkoppelt. Wie andere gesagt haben, scheint das Gehen mit Differential eine vielversprechende Lösung zu sein. Falls noch nicht geschehen, sollten Sie sich das Signal während der Datenerfassung mit einem Oszilloskop ansehen, um festzustellen, ob die 1 Hz am Eingang sichtbar sind. Wenn kein anderes 1-Hz-Signal vorhanden ist, müssen Sie bedenken, dass es sich möglicherweise um das PPS-Signal handelt. Eine andere Sache, die Sie ausprobieren sollten, ist die Verwendung von Koax anstelle von Twisted Pair. Viel Glück!
Danke, warum schlagen Sie ein Koaxialkabel vor? Ist Twisted Pair besser als Koax? Und wie kann ich den Boden isolieren? Meiner Meinung nach kann meine Masse laut sein, also kann ich nur die Masse des Sensors isolieren? Wenn ja, haben Sie einen Schaltungsvorschlag?
Coax funktioniert normalerweise besser als Twisted Pair. Sie sollten auch sicherstellen, dass alle verschiedenen Platinen untereinander gut geerdet sind. Verwenden Sie für jedes Signal- oder Stromkabel ein Erdungskabel. Dies verbessert normalerweise die Signalintegrität erheblich und reduziert das Übersprechen.

Ich habe das Problem gefunden, wo es ist, ich möchte es mit Ihnen teilen. Die Spikes kommen zur Sensorversorgung. Obwohl die Sensoren gleich sind, weist der Versorgungsschaltkreis in jedem Sensor einen anderen Typ auf. Ich bin mir also absolut sicher, dass mein Spike-Problem ein Problem mit der Sensorversorgung auswertet. Die Sensoren benötigen eine bipolare Spannungsversorgung, die zwischen +-12 V DC und +-15 VDC liegt. Und es hat einen Stromverbrauch von maximal 20 mA. Ich habe LT 1763 ADJ für +12 V und LT 1964 ADJ für -12 V verwendet. Es scheint das zu sein, meine LDOs zu ändern. Ich verwende einen DC-DC-Wandler vor dem LDO, um +12 und -12 zu erhalten. Haben Sie Tipps zur Sensorversorgung?

Mein Rat ist, eine neue Frage dazu zu erstellen.
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