[Stanislav 0]

Зато, учитывая контекст, очень практично.

Stanislav, хотел бы я посмотреть на проект, в котором:

- частота выборок не берется с запасом

- используется сигма-дельта при наличии интереса к полосе сигнала

Аудио АЦП, например.

Для сигма-дельты частота выборки сигнала и частота выдачи выходных отсчётов - совсем не одно и то же. Как я и писал, первая превосходит вторую в десятки, стотни, а иногда и в тысячи раз. В общем случае, параметры аналогового фильтра должен привязываться именно к частоте выборки сигнала, а не частоте выдачи результата.

Полоса интереса же всегда ненулевая, и может составлять практически до половины частоты вых. отсчётов, лишь ненамного меньше.

Кроме того, черезмерно НЧ-овый фильтр будет заметно искажать форму сигнала, за счёт непостоянства ГВЗ даже в полосе пропускания.

 

Мне кажется, нужно копать в направлениях теории (что именно можно выжать, можно ли применить относительные измерения) и схемотехники (банальные наводки из-за плохого заземления). Цифровая обработка в принципе может заменить любые фильтры, но если сигнал уже испорчен, восстановить его может и не получится.

С этим полностью согласен.

ЗЫ. По-моему, автору темы пора уже и схему выложить. :)

 

Вдогонку: чтобы удостовериться в отсутствии коммутационных помех, нужно сначала попробовать снимать данные с каждого источника по отдельности, без переключения мультиплексора, а результаты потом - сравнить.

Изменено 9 апреля, 2008 пользователем Stanislav

[Filov 0]

Ну, ламерство - не порок. Кроме того, АЦП запустили - какой же это ламер? :a14:

 

Все было не очень просто для меня.... Хотя аналог сейчас, наверное, смогу за пару часов пустить :)

 

 

Мне кажется, нужно копать в направлениях теории что именно можно выжать...

 

Вообще хочется что получить - интенсивность допустим этих пиков должна соотноситься как,%

22.99
100
44.36
77.62
56.51
33.62
0.49  - этого не видно, а хотелось бы

 

Вот основная задача для меня - какими способами можно к этим цифрам приблизиться и увидеть зашумленные пики.

 

можно ли применить относительные измерения

 

А что это? (извините :))

 

и схемотехники (банальные наводки из-за плохого заземления)

 

А как это вообще понять? Что зазамление шумит, Или источник который питает электрометр?

 

Цифровая обработка в принципе может заменить любые фильтры, но если сигнал уже испорчен, восстановить его может и не получится.

 

Вот я думаю сначала как то грамотно аналоговым фильтром зафильтровать учитывая какую частоту выборки я делаю, а потом думать над цифровым фильтром. Вопрос как сделать и то и то... Нужно скажем так направление мысли.

[Stanislav 0]

Вообще хочется что получить - интенсивность допустим этих пиков должна соотноситься как,%

.........

Вот основная задача для меня - какими способами можно к этим цифрам приблизиться и увидеть зашумленные пики...

А что означают "выбросы" до 3-х вольт на диаграмме?

[Filov 0]

А что означают "выбросы" до 3-х вольт на диаграмме?

 

Гм... Для меня это тоже один из основных вопросов. Если честно не знаю. Причем они появляются в основном над пиками. Причем рядом с пиками есть выбросы в отрицательную область до -0.3В.

Изменено 9 апреля, 2008 пользователем Filov

[Stanislav 0]

Гм... Для меня это тоже один из основных вопросов. Если честно не знаю. Причем они появляются в основном над пиками. Причем рядом с пиками есть выбросы в отрицательную область до -0.3В.

Ладно, выкладывайте схему в студию, а там разберёмся. :)

А пока проверьте предположение, что эти пики берутся в результате коммутации каналов.

[Filov 0]

Аудио АЦП, например.

Для сигма-дельты частота выборки сигнала и частота выдачи выходных отсчётов - совсем не одно и то же. Как я и писал, первая превосходит вторую в десятки, стотни, а иногда и в тысячи раз. В общем случае, параметры аналогового фильтра должен привязываться именно к частоте выборки сигнала, а не частоте выдачи результата.

Полоса интереса же всегда ненулевая, и может составлять практически до половины частоты вых. отсчётов, лишь ненамного меньше.

Кроме того, черезмерно НЧ-овый фильтр будет заметно искажать форму сигнала, за счёт непостоянства ГВЗ даже в полосе пропускания.

 

Я так понимаю -раз АЦП работает на частоте 7.68 MHz - фильтовать надо свыше этой частоты.

 

ЗЫ. По-моему, автору темы пора уже и схему выложить. :) .

 

А схемы пока особо и нет - atmega88 на макетке+ оценочная плата ads1256evm.

 

Вдогонку: чтобы удостовериться в отсутствии коммутационных помех, нужно сначала попробовать снимать данные с каждого источника по отдельности, без переключения мультиплексора, а результаты потом - сравнить.

 

Хорошо порпобую. Но снимал на этой частоте свой опорник таким же образом (то 1 канал, то 2) - никаких проблем - шум 10 мкВ - пока за глаза.

[DogPawlowa 0]

Полоса интереса же всегда ненулевая, и может составлять практически до половины частоты вых. отсчётов, лишь ненамного меньше.

О теореме Котельникова я слышал.

Вы полностью правы.

Но я три года занимался проблемой чувствительности фотоприемников, и это обстоятельство побуждает меня искать в первую очередь очевидные практические шаги.

[eugen_pcad_ru 0]

Если не смотреть в сторону иделогоии, то

На картинке продемонстрирована насколько я понимаю нечто вроде гистограммы. Попробуйте рассмотреть процесс, в котром по оси абсцисс идут номера отсчетов АЦП, а по ординате соответственно сами отсчеты. Таким образом получили случайный процесс, с которым можно проводить всякие эксперименты (фильтровать, усреднять, ограничивать и т.п.)

[Filov 0]

Ладно, выкладывайте схему в студию, а там разберёмся. :)

 

Стыдно признать - все пока на макетке :( И даже схема не нарисована.

 

ADS1256evm: http://www.ti.com/litv/pdf/sbau090a соединен по SPI с atmega88.

 

А пока проверьте предположение, что эти пики берутся в результате коммутации каналов.

Т.е. поснимать шумовую дорожку раз.

 

И изменить частоту выборки (уменьшить, увеличить) - посмотреть как выбросы себя будут вести два.

 

Если не смотреть в сторону иделогоии, то

На картинке продемонстрирована насколько я понимаю нечто вроде гистограммы. Попробуйте рассмотреть процесс, в котром по оси абсцисс идут номера отсчетов АЦП, а по ординате соответственно сами отсчеты. Таким образом получили случайный процесс, с которым можно проводить всякие эксперименты (фильтровать, усреднять, ограничивать и т.п.)

 

Ой, извиняюсь, не пояснил. На картинке изображены точки - получающиеся при медленном изменении магнитного поля. Т.е. мы медленно проходим от начальной точки на оси абсцисс к конечной. Всего 100 тыс точек. Соответсвенно от начальной точки по абсцисс к конечной прошли примерно за 100 сек. Скорость развертки примерно постоянна (за исключением того, что какое то время простаиваем на одной и тойже координате по X в самом начале - чтобы просто померять темновой ток и его шум ).

Изменено 9 апреля, 2008 пользователем Filov

[DogPawlowa 0]

И изменить частоту выборки (уменьшить, увеличить) - посмотреть как выбросы себя будут вести два.

Ой, извиняюсь, не пояснил. На картинке изображены точки - получающиеся при медленном изменении магнитного поля. Т.е. мы медленно проходим от начальной точки на оси абсцисс к конечной. Всего 100 тыс точек. Соответсвенно от начальной точки по абсцисс к конечной прошли примерно за 100 сек. Скорость развертки примерно постоянна (за исключением того, что какое то время простаиваем на одной и тойже координате по X в самом начале - чтобы просто померять темновой ток и его шум ).

1) Если время измерения не ограничено, можно замедлить развертку, увеличить количество отсчетов и тупо усреднить результаты. Погрешность определяется статистикой.

2) Нужно проверить аппаратуру хотя бы осциллографом - действительно ли это шумы, а не наводки сети.

3) выбросы нужно однозначно отбрасывать.

[Filov 0]

1) Если время измерения не ограничено, можно замедлить развертку, увеличить количество отсчетов и тупо усреднить результаты. Погрешность определяется статистикой.

 

Т.е. взять все измерения в некоторой небольшой окрестности от X - усреднить и приписать этому X?

Проверить - дает ли это необходимый результат.

 

2) Нужно проверить аппаратуру хотя бы осциллографом - действительно ли это шумы, а не наводки сети. .

 

Т.е. убедиться - что плата с МК и АЦП не влияет на измерения. Скорее всего не влияет т.к. показания с датчика Холла вполне удовлетворительные. Но проверить, конечно, нужно обязательно.

 

3) выбросы нужно однозначно отбрасывать.

 

А какой критерий выброса использовать? Напимер, выбираем все точки в окрестности Х. Видим их распределение по Y - крайние куски (например 10 части) отбрасываем?

 

И еще вопрос - какой минимально необходимый фильтр нужен на входе АЦП - или пока пробовать без него?

[Stanislav 0]

Я так понимаю -раз АЦП работает на частоте 7.68 MHz - фильтовать надо свыше этой частоты.

Нет, не совсем так. Весьма грубая методика выбора ФНЧ для сигма-дельта АЦП следующая:

- сначала определяем "полосу интереса" сигнала, и выясняем, существенны ли искажения его формы. Если существенны, или амплитуддные искажения нужны малые, хорошим выбором будет установление частоты среза фильтра, примерно в 10 раз превышающую ширину полосы интереса, если нет - раза в 3 будет достаточно;

- затем определяем, насколько нужно подавить шумы вблизи частоты дискретизации. Обычно 40-60 дБ достаточно, т.к. плотность энергии шума на этой частоте, как правило, мала. Исходя из этих требований, определяем порядок фильтра (больше 2-го практической необходимости никогда не возникало).

 

Компоненты фильтра для такого АЦП должны быть соответствующие: резисторы - тонкоплёночные металлические, конденсаторы - плёнка. Если фильтр активный, то ОУ к нему нужно выбирать малошумящий и с малым температурным дрейфом нуля.

 

О теореме Котельникова я слышал.

Вы полностью правы.

Но я три года занимался проблемой чувствительности фотоприемников, и это обстоятельство побуждает меня искать в первую очередь очевидные практические шаги.

Не спорю. Но условий задачи не хватает(ло), чтобы делать какие-либо предположения.

 

Стыдно признать - все пока на макетке :( И даже схема не нарисована.

Это совершенно нормально - использовать эволюшн борды для быстрого прототипирования.

Но собака где-то порылась же всё-таки...

Скажите, а как платы соединяются? Лучше всего фото выложить.

 

Т.е. поснимать шумовую дорожку раз.

 

И изменить частоту выборки (уменьшить, увеличить) - посмотреть как выбросы себя будут вести два.

Я бы частоту выдачи сэмплов не менял, и даже увеличил, чтобы разрешить эти всплески получше.

 

3) выбросы нужно однозначно отбрасывать.

Сначала нужно разобраться, отчего они возникают. По-моему, в устройстве явно что-то не так. Может быть даже сбой по цифрЕ (здесь недавно обсуждался аналогичный случай :) ).

Также непонятно, по какому критерию их отбрасывать.

 

И еще вопрос - какой минимально необходимый фильтр нужен на входе АЦП - или пока пробовать без него?

Фильтры нужны, конечно. Думаю, частота среза в районе десятков герц будет достаточной.

Фильтры можно совместить с нормирующими усилителями. Непосредственно перед коммутатором располагать пассивные RC-цепочки крайне нежелательно.

[Filov 0]

Stanislav, спасибо. Попробую вечером переварить сказанное.

 

А пока сделал над вышеприведенным спектром фильтр НЧ на 100Hz на БПФ. Интенсивности опрелелились с точностью 1%.

[Filov 0]

Господа, немножко почитал о фильтрации и возникли следующие вопросы, посмотрите пожалуйста.

 

I. Предварительная аналоговая фильтрация на входе АЦП. Полоса интереса 0-500Hz (т.к. дельта -сигма АЦП работает на 500SPS). Соответсвенно частота среза фильтра должна быть 5000Hz.

1. Какой тип фильтра лучше мне выбрать - Бесселя или Баттерворта ? (пока склоняюь к Бесселю)

2. Для пассивного LRC-фильтра Бесселя 2 порядка подсчитал номиналы для частоты среза в 5000Hz из формулы в Титце и Шенке.

a) Насколько важно точное соответсвие номиналов? (например по расчету необходима индуктивность 66мкГн - в продаже 68 мкГн). Насколько изменятся свойства фильтра из-за такого несоответсвия? Какие допуски должны быть у компонентов (например конденсаторы могут быть ведь +-20%)?

B) Для создания фильтра лучше использовать SMD-компоненты?

с) Конденсаторы должны быть керамическими? Какие то требования к ним (low esr, ...)?

d) Покритикуйте, пожалуйста, схему подключения к АЦП. АЦП работает в дифференциальном режиме.

3. Также хочу попробовать готовый активный фильтр (чтобы самому не городить когда есть готовые с отличными характеристиками). Например, собрать фильтр НЧ на основе UAF42AU http://www.terraelectronica.ru/pdf/TI/UAF42.pdf. Оптимален ли этот выбор? Есть ли какие-то сложности в использовании микросхемы?

 

II. Последующая цифровая фильтрация (один из 2-х вариантов).

1. Фурье-фильтр НЧ.

2. Фильтр на гауссовых вейвлетах

 

Тут возникают вопросы по препроцессингу данных. Господа, кто-нибудь в теме? Как готовить набор точек (x,y) к одномерному фурье или вейвлет преобразованию?

 

III. Оказалось, что выбросы не связаны с коммутацией каналов мультеплексора АЦП. Они просто есть. Как бороть неизвестно.

Изменено 14 апреля, 2008 пользователем Filov

[DogPawlowa 0]

Оказалось, что выбросы не связаны с коммутацией каналов мультеплексора АЦП. Они просто есть. Как бороть неизвестно.

То есть Вы выбрали решение "в лоб". Оно, конечно, может помочь, но может поковыряться в фото-электронном преобразователе? Может, ФЭУ не нужен, может, хороший диод поставить от Hamamatsu?