[ViKo 1]

А не подскажете где? Или схемку где глянуть. Гуглом прошёлся по фразе "Полосовой фильтр на 50Hz" ничего путного не поймал :( .

Картинка из Титце, Шенк "Полупроводниковая схемотехника".

Аналогичную схему можно найти в Мошиц, Хорн "Проектирование активных фильтров".

В "Op Amp applications handbook" от Analog Devices. И в документации на их ОУ можно найти.

 

Еще картинка, из упомянутой "Op Amp Applications Handbook"

[shkal 0]

Обоснуйте!

 

Во-первых, фильтровать гармоники сетевой частоты нам совершенно не нужно, поскольку измерению частоты они не мешают. Фильтровать нужно помехи и всякий мусор.

Но предположим, что нам таки захотелось фильтровать от 50Гц LC-фильтром. Прикиньте номинал индуктивности в таком фильтре. Потом посмотрите в справочнике массу и габариты соответствующего дросселя.

После чего останется только это собрать и убедиться, что помехи в диапазоне сотни килогерц-еденицы мегагерц пройдут через него, как нож сквозь масло.

 

А вот я могу обосновать: RC-фильтр не обладает должным затуханием в пределах октавы, чтобы давить все гармоники, их производные с помехами и помехи от 50 до 100 Гц. Возведение RC-фильтра в N-ный порядок в этом плане не даёт ничего.

 

А Земля - центр вселенной. С этим даже спорить смешно. Откройте любую книжки по фильтрам, или Хорвица-Хилла хотя-бы на стр. 257 первого тома, там везде нарисованы графики затухания для разных порядков.

 

hd44780 , а алгоритм частотомера какой - прямой или обратный счёт? И интервал измерения какой? Может быть, это у вас ошибка +-1 отсчёт?

Изменено 19 мая, 2011 пользователем shkal

[hd44780 0]

Левая схема из Титце&Шенк понравилась.

Только есть ламерские вопросы:

1. Если мне надо пропускать 50 Гц, то это и будет резонансная частота фильтра (термин из этой книжки)?

2. Какое надо брать это k? Там написано, что это коэф. усиления. Если мне не нужно усиливать, то k=1, и верхний резистор в делителе превращается в перемычку?

 

а алгоритм частотомера какой - прямой или обратный счёт? И интервал измерения какой? Может быть, это у вас ошибка +-1 отсчёт?

 

Алгоритм счёта пока такой - считает кол-во переходов сигнала через мою ср. точку и кол-во секунд работы.

Потом делит одно на другое и гонит на дисплей.

Хотя м.б. и придётся вынести частоту на отдельный компаратор, чтобы не мешал основному алгоритму.

Кстати, может и оффтоп здесь. МК у меня ATMega16, там есть компаратор. Можно ли как-то к нему гистерезис "приделать"?

 

Меня тут собственно даже не сама частота беспокоит.

Я по ходу считаю угол сдвиг фазы между напряжением и током. А из-за разного мусора этот угол скачет. Немного, но всё же.

Частота - задачка, на которой эти косяки наиболее отчётливо проявляются.

Изменено 19 мая, 2011 пользователем hd44780

[ViKo 1]

Левая схема из Титце&Шенк понравилась.

Только есть ламерские вопросы:

1. Если мне надо пропускать 50 Гц, то это и будет резонансная частота фильтра (термин из этой книжки)?

2. Какое надо брать это k? Там написано, что это коэф. усиления. Если мне не нужно усиливать, то k=1, и верхний резистор в делителе превращается в перемычку?

1. Да, конечно.

2. От k зависит добротность -> полоса пропускания. Это вам решать, что нужно.

Книжку (скачать и) почитать!

Кстати, может и оффтоп здесь. МК у меня ATMega16, там есть компаратор. Можно ли как-то к нему гистерезис "приделать"?

Про аппаратный гистерезис не скажу. Посмотрите на сайте Atmel, может, там и есть решения.

Можно сделать программно - подсчитывать только "устойчивые" состояния входа, когда они подтверждаются в течение, например, 1ms. Короткие пички игнорировать.

[shkal 0]

1) Да

2) Всё хорошо, только этот фильтр ничего фильтровать не будет :rolleyes: у него добротность 1\2 при к=1

3) Алгоритм - вам сюда http://electronix.ru/forum/index.php?showt...29796&st=15

4) вот фильтр для начала.

[ViKo 1]

...вот фильтр для начала.

Все эти фильтры подробно рассмотрены в книжке Мошиц, Хорн "Проектирование активных фильтров".

[hd44780 0]

Спасибо. Буду пробовать.

[regtiha 0]

А чем это отличается от моего нынешнего алгоритма. У меня в прошивке тот же компаратор реализован.

Натыкался я на других форумах на размышления на тему компаратора ... Он за период не 1 раз перекинется, а 21 . И будет частота не 50 Гц, а гораздо больше.

 

Во- первых Вы используете АЦП(какая разрядность?), которое и так шумит. Во-вторых, вычитаете половину питания(откуда берется это число?) - если это число постоянное, то результат будет зависеть от входного напряжения, а если опять цифруется, то будет шуметь.

 

Алгоритм:

На вход усилителя подаете Ваш синус. Усилитель должен быть в насыщении, скажем от Uпит до 0.1в и от -0.1в до -Uпит. Все что в диапазоне от -0.1 до +0.1в. должно честно усиливаться. Далее ставите компаратор с гистерезисом и выход компаратора заводите на ногу контроллера(счетный вход). И скажем по фронту запускаете счет и по нему же заканчиваете(для 1 периода). Для N периодов считаете N периодов и число в счетчике делите на N. Контроллер должен работать от внешнего кварца. Удачи Вам.

[hd44780 0]

Во- первых Вы используете АЦП(какая разрядность?), которое и так шумит. Во-вторых, вычитаете половину питания(откуда берется это число?) - если это число постоянное, то результат будет зависеть от входного напряжения, а если опять цифруется, то будет шуметь.

 

Разрядность - 10 бит. Мл. бит всегда гасится, т.к. у атмела там ошибка с вероятностью 50%.

Пол-питания - значение АЦП 512. Пытался толкать на АЦП и ср. точку с потенциометра, но там тоже иногда какие-то скачки наблюдаются :( , хоть кондёрами увешано.

Мега работает от внеш кварца 8МГц, единственный косяк там - аналоговое питание не по ДШ подведено - просто запаяно на общие +5в.

[Georgy 0]

Вот ещё прообраз фильтра, сорри за качество, мобилой отснял.

[shkal 0]

У Т-моста фаза будет сильно плавать при изменении частоты и температуры (а в приведённой схеме ещё и усиление на центральной частоте), так не надо делать.

[VCO 0]

У всех полосовых RC- и LC-фильтров в температуре будут плавать АЧХ и ФЧХ, если не использовать дорогие термостабильные пассивные компоненты, да и непонятна мотивация применения ПФ вместо ФНЧ. Мне также непонятно, зачем сигнал оцифровывать, чтобы измерить его частоту, если только речь не идёт о спектральном анализе или цифровой фильтрации. Не совсем чётко понятно, чем компаратор с гистерезисом и RC-фильтры (активные или пассивные) помогут при зашумлении сигнала, например, низкочастотными помехами звукового диапазона, которые могут образоваться при питании УЗЧ и АС.

Если речь не идёт об измерении каждого периода 50 Гц, то можно обойтись простейшей фильтрацией сигнала от ВЧ составляющих многозвенным LC- фильтром (звенья должны быть рассчитаны на разные частоты) и подачей его через обычный компаратор на счётный вход микроконтроллера. Далее накопление и усреднение устранят все ошибки.

[regtiha 0]

Разрядность - 10 бит. Мл. бит всегда гасится, т.к. у атмела там ошибка с вероятностью 50%.

Интересное утверждение

 

Пол-питания - значение АЦП 512.

 

Вы уверены, что это правильно. Я уверен, что это в принципе делать нельзя. Вы можете подобрать это значение так, что вычисляемая частота будет равна искомой т.е. 50Гц, но при других условиях(температура и т.д.) показания изменяться.

 

Пытался толкать на АЦП и ср. точку с потенциометра, но там тоже иногда какие-то скачки наблюдаются :( , хоть кондёрами увешано.

Мега работает от внеш кварца 8МГц, единственный косяк там - аналоговое питание не по ДШ подведено - просто запаяно на общие +5в.

 

Сделайте как я в предыдушем посте написал. Работает на счетчике, жестко привязан к кварцу и разрядность повыше(можно еще повысить сделав предсказание). Практически точность будет определяться усилителями. Если что-то не понятно, то изучите принцип работы АЦП двойного интегрирования .

 

 

Если всетаки не хотите уйти от АЦП, то делайте не повторитель, а усилитель, чтоб, повторюсь, при напряжении на входе 0.1в усилитель находился в насышении, т.е. около +питания, а при напряжении -0.1в - около -питания. Т.е. усилитель будет только правильно усиливать узкий диапазон входного питания и таким образом Вы повысите точность определения пересечения нуля входным сигналом.

[MaslovVG 0]

Непонятна вообще затея аналоговой фильтрации. У вас достаточно шустрый ACP фильтруйте в цифре. Преобразование Фурье никто не отменял. У вас просто плохой алгоритм измерения частоты.

Плавающая же фаза после аналогово фильтра создаст кучу проблем с подсчетом мощности, RMS и прочими метрологическими функциями.

Кстати Нулевую точку нужно вешать не на половину питания, а на половину опорного напряжения. На питании вы отгребаете еще кучу шумов и погрешностей.

 

[shkal 0]

Если использовать ФНЧ, а не полосовой фильтр, и частоту среза взять герц 100, то плавать ничего не будет.

УЗЧ с линейным БП в пределах рассматриваемой задачи помех в сети с частотой входного сигнала не создают. Вы форму и спектр тока потребления УЗЧ представляете?

Гистерезис в компараторе нужен для исключения дребезга при подаче на вход зашумлённого сигнала (каковым напряжение в сети и является)

Алгоритм частотомера должен быть обратного счёта, иначе точность получиться +-1Гц при интервале измерения 1 с.

MaslovVG Вы вот серьёзно предлагаете старттопику садиться писать ЦФ и БПФ, вместо того, чтобы впаять 1 ОУ 2 резистора и 2 конденсатора?

Тем более, что ОУ уже есть. А фильтр пред АЦП должен быть всегда, если не стоит задачи собрать помехи из всей возможной полосы.