Ich möchte meine grundlegende pH-Sensorschaltung testen, um festzustellen, ob ein Tiefpassfilter erforderlich ist. Wie kann ich es testen?
Der Signalweg ist:
Sensorsonde ---> Puffer-Operationsverstärkerschaltung ---> ADC ---> MCU
So ist dies der richtige Weg: Sensorsonde ---> LP-Filter ---> Puffer-Operationsverstärkerschaltung ---> ADC ---> MCU
oder:
Sensorsonde ---> Puffer-Operationsverstärkerschaltung ---> LP-Filter ---> ADC ---> MCU
Und ein Hinweis, den ich zum aktiven Filtern gemäß meiner alten Frage verwenden sollte . Also werde ich einen aktiven LP-Filter verwenden.
Möglicherweise müssen Sie einen vor den Operationsverstärker und einen vor den ADC stellen. Der vor dem ADC bereinigt Leitungsrauschen sowie Operationsverstärkerrauschen und führt eine gewisse Alias-Reduktion durch.
Der vor dem Operationsverstärker verhindert, dass EMI eindringt und den Operationsverstärker dazu bringt, falsche DC-Offsets zu erzeugen (dies wird als Eingangs-RFI-Gleichrichtung bezeichnet) - siehe dies .
Möglicherweise müssen Sie auch in der MCU etwas filtern, aber ein bisschen Rauschen kann eine gute Sache sein - siehe Dithering
Möglicherweise benötigen Sie auch einen Tiefpassfilter am Tastkopf, und dies hängt davon ab, wie gut der Tastkopf mit Rauschen an seinen Stromanschlüssen fertig wird (falls vorhanden).
Wenn die Sonde eine Erdverbindung hat, müssen Sie möglicherweise auch Isolationsmethoden in Betracht ziehen, um Erdschleifen zu vermeiden. Es gibt viele Dinge, die relevant sein können.
"Wie kann ich es testen?" vielleicht brauchst du gar keinen? Bauen Sie eine Prototypschaltung und testen Sie die aktuelle Anordnung und sehen Sie, wie das Rauschen ist. Sehen Sie sich für eine angeblich nicht bewegliche Referenz an, wie der ADC liest. Wenn es stabil bleibt und das Rauschen weniger als 1 LSB beträgt, dann tun Sie nichts.
Wenn das Rauschen immer noch gering ist, aber Sie sehen, dass es um einen bestimmten Wert oszilliert, versuchen Sie es mit der Software-Mittelwertbildung (nehmen Sie 10 Proben, dividieren Sie durch 10, verwenden Sie das Ergebnis als „Messwert“).
Wenn das Rauschen ziemlich stark ist und Mittelung nicht wirklich hilft, können Sie es mit dem LPF versuchen.
Der LPF wäre am besten direkt vor dem ADC, damit er alle Fremdheiten herausfiltern kann, die vom Puffer-Operationsverstärker sowie dem Originalsignal selbst ausgehen.
Überprüfen Sie jedoch unbedingt die erwartete Eingangsimpedanz des ADC und stellen Sie sicher, dass der Ausgang des LPF immer noch für diesen Bereich geeignet ist, da der ADC sonst möglicherweise falsche Werte liefert (möglicherweise außerhalb der Skala oder langsamer als das Eingangssignal mehr als nötig). weil die Abtastkondensatoren nicht schnell genug oder zu schnell aufgeladen werden)
Alle netten vorherigen Antworten. Ich wollte nur hinzufügen, dass ich für mich über einen Filter nachdenke, wenn mir der Dynamikbereich ausgeht. (Signal + Rauschen treffen auf die PS-Schienen.) Setzen Sie den Filter vor die letzte analoge Verstärkungsstufe ... aber nur, wenn Sie ihn brauchen! Verschenken Sie keine Bandbreite, wenn Sie nicht müssen. (+1 ist überall.)
Benutzer207421