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请教直流电压测量&工频干扰

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楼主
nkzc|  楼主 | 2009-10-15 21:53 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
电压测量, 直流电压, 工频干扰, 万用表, 信号
光电信号放大后发现有较大的工频干扰（用示波器观察电压平均值749mV，峰峰值191mV），再用单片机（MSP430）的AD去采样，采样值跳动很厉害~
但是我用万用表一测，就是大概750mV，一点不带跳动的，这是为啥呀！！！
    然后我又用万用表测不同频率的带偏置的正弦信号，得到的都是非常稳定而且准确的平均值。
    我的万用表是DT9205，用的芯片是ICL7106，我拆开看了一下这芯片的输入端就一个RC一阶低通滤波，R=1M，C=0.1u。我在我的放大器后面也接了这个RC滤波，信号变电压平均值72mV，峰峰值16mV，工频干扰还是没有去掉，而且衰减也太严重。
    为什么万用表就能这么稳定准确的测出来电压的平均值呢？
    是不是单片机的AD的输入阻抗太小?我查了一下手册大概是200欧姆，而万用表的输入阻抗高达10e12欧姆。
求助！！！！

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沙发
awey| | 2009-10-15 22:08 | 只看该作者
万用表用的是双积分AD转换器，采样时间一般设为工频周期的整数倍，工频干扰正负相互抵消。

你可以将你的AD采样间隔设为工频周期的1/2，相邻两次采样值取平均，即可大大减小工频干扰。

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板凳
iC921| | 2009-10-16 00:21 | 只看该作者
将你的AD采样间隔设为工频周期的1/2，相邻两次采样值取平均，即可大大减小工频干扰。

意思就是，或者可以是按照工频周期的整数倍采样（有些ADC则属于抽样）输出。

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地板
maychang| | 2009-10-16 01:07 | 只看该作者
双积分A/D转换，转换周期取工频周期的整数倍，工频干扰正负可以相互抵消。
但对一般单片机内部的A/D，因不是双积分式，需要另外考虑。
单片机自带A/D速度一般比较快，至少比双积分式快得多，一个工频周期可以转换很多次，此时应该考虑在整数个工频周期内将转换结果取平均，以抑制工频干扰。如果是采样周期与工频同步，则将造成相当大的误差。

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5楼
iC921| | 2009-10-16 11:04 | 只看该作者
转换周期取工频周期的整数倍，工频干扰正负可以相互抵消


有一种陷波技术就是这样的。

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6楼
fansn| | 2009-10-16 14:03 | 只看该作者
除了整周期采样，数字处理以滤波之外，输入信号进AD后也是要加buffer的，可以考虑在放大后和AD之间加低通滤波后buffer一下再进AD，buffer的输入阻抗要大一点，输入阻抗要小一点。

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7楼
awey| | 2009-10-16 14:23 | 只看该作者
ic921误解我的意思了。
我是说一个工频周期取样2次，两次采样点一定是在工频干扰正负半波的对称点上，两干扰信号大小相等方向相反，
平均后相互抵消。

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8楼
iC921| | 2009-10-16 14:32 | 只看该作者
让我想想……

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9楼
雪山飞狐D| | 2009-10-16 15:10 | 只看该作者
本帖最后由 雪山飞狐D 于 2009-10-16 15:14 编辑

ICL7106中文资料.pdf (879.84 KB)

仪表是先做平均值整流在去用AD采直流电压，软件硬件滤波一起，而不是说用AD采样交流，那样采到的谐波太多

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10楼
gxs64| | 2009-10-16 16:36 | 只看该作者
首先从硬件上滤掉50hz,软件上,在20ms内采n次,去掉x个最高值和y个最小值,再平均.

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11楼
zhaolipingyy| | 2009-10-17 14:11 | 只看该作者
awey兄讲的方法简单实用啊。

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12楼
xwj| | 2009-10-17 14:46 | 只看该作者
2楼和4楼都是正解

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13楼
iC921| | 2009-10-18 12:18 | 只看该作者
俺的说法确实有问题。

当所谓的整数是偶数时，没问题，当n=2时，和awey说的是一样的，每两个采样值平均就可以消除工频干扰；当所谓的整数是奇数时，比如是n=3时，有问题----所取的平均值不足以消除工频干扰。

6楼fansn的说法，似乎超出了排除工频干扰的范围。

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14楼
xwj| | 2009-10-18 12:36 | 只看该作者
唉，LS不懂编程

对于程序，只有前一次，这次永远是第二次，永远是偶数

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15楼
iC921| | 2009-10-18 13:05 | 只看该作者
懂不懂，跟这个没关系。10楼还讲到n次呢

首先从硬件上滤掉50hz,软件上,在20ms内采n次,去掉x个最高值和y个最小值,再平均.

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16楼
cecwxf| | 2012-3-12 10:21 | 只看该作者
mark

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17楼
GavinZ| | 2012-3-12 12:49 | 只看该作者
本帖最后由 GavinZ 于 2012-3-12 13:36 编辑
唉，LS不懂编程

对于程序，只有前一次，这次永远是第二次，永远是偶数
xwj 发表于 2009-10-18 12:36


不懂编程的很少。而且数学跟懂不懂编程没有关系，这个主题本质上是在讨论数学问题。
看不懂你的意思，能再进一步解释一下“前一次、这一次、永远。。。”吗？

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18楼
GavinZ| | 2012-3-12 13:34 | 只看该作者
俺的说法确实有问题。

当所谓的整数是偶数时，没问题，当n=2时，和awey说的是一样的，每两个采样值平均就可以消除工频干扰；当所谓的整数是奇数时，比如是n=3时，有问题----所取的平均值不足以消除工频干扰。

6楼f ...
iC921 发表于 2009-10-18 12:18


你想的不对，跟奇偶无关。
如你所说n=3，一样对工频干扰抑制的很好、超级好。
只要是整数倍采样，都是超级好。

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