Signaalisuodatus on olennaista upotetun anturin tietojen käsittelyssä melun poistamiseksi ja tietojen tarkkuuden parantamiseksi. Suodatusparametrien asianmukainen laskenta takaa luotettavat anturilukemat ja järjestelmän suorituskyvyn. Tässä artikkelissa selitetään keskeiset vaiheet näiden parametrien määrittämiseksi tehokkaasti.

Signaalin suodatuksen ymmärtäminen

Suodatukseen kuuluu signaalin muuttaminen haluttujen osien korostamiseksi ja ei-toivottujen melujen tukahduttamiseksi. Yhteiset suodattimet ovat matalan pass-, korkeapass-, kaista-pass- ja kaista-pysäytyssuodattimet. Oikean suodattimen valinta riippuu anturin tietojen luonteesta ja meluominaisuuksista.

Määritetään suodattimen katkaisutaajuus

Katkaisutaajuus määrittää rajan, jossa suodatin alkaa vaimentaa signaalia. Tämän laskemiseksi analysoidaan anturidatan taajuusspektriä hallitsevan signaalin ja melutaajuuksien tunnistamiseksi. Katkaisu tulisi asettaa juuri halutun signaalin korkeimman taajuuden yläpuolelle, jotta tärkeät tiedot säilyisivät melua vähentäen.

Lasketaan Suodatusjärjestystä ja kertoimia

Suodatinjärjestys määrittää suodattimen roll-offin jyrkyyden. Suuremmat tilaukset tarjoavat terävämmän katkaisun, mutta voivat aiheuttaa vaihevääristymiä. Käytä standardikaavaa tai suodatinsuunnittelutyökaluja laskeaksesi tilauksen ja kertoimet halutun katkaisutiheyden ja järjestelmän rajoitteiden perusteella.

Esimerkki: Matalan Passin suotimen laskeminen

Oletetaan, että anturin tietojen näytteenottotaajuus on 1000 Hz ja asiaankuuluva signaalitaajuus alle 50 Hz. Matalan kulun suodattimen suunnittelussa katkaisutaajuus asetetaan noin 60 Hz:iin. Butterworth-suodattimen avulla 4 järjestys on 60/500 (Nyquist-taajuus), joka vastaa 0.12. Käytä suodattimen suunnittelutyökaluja kerrointen saavuttamiseksi.