菜鸟求解，滤波器的设计

只看该作者 · 2013-6-21 09:42

有个拉力传感器，其输出信号大小随着力的大小而变化，如果要加一个滤波器滤波，我不太明白截止频率该怎么选？加滤波器后岂不是将很多频率的谐波也给滤掉了？这样讲来，加了滤波器那么是否会破坏原来的信号？？？但如果不加信号，又怎么滤除噪声呢？

3万 · 2013-6-21 10:26

分几种情况：
你的拉力作用于传感器，拉力总有一定变化频率，例如用此传感器测量某机械的振动，传感器输出信号频率就是振动的频率，包括高次谐波。但现在传感器输出发现含有更高频率成份，这些更高频率成份是周围恶劣电磁环境耦合到电路中的。那么你要将这些周围环境耦合进来的成份(往往称噪声)去掉。此时滤波的截止频率如何选择，自己考虑。
另一种情况，例如称重量，你需要稳定的重量值，但待称物品放到秤上时会产生振动，你不需要这些振动数值，想要去掉。此时滤波的截止频率如何选择，也自己考虑。

只看该作者 · 2013-6-21 11:28

你需要有源滤波还是阻容滤波？你把你的电路贴出来，才有可能给你相关建议~

只看该作者 · 2013-6-21 16:34

设计滤波器之前要搞清楚该传感器产生什么样的信号？频率范围是多少？需要滤除什么样的噪声？加滤波器肯定对有用信号有影响，但要考虑多大影响可以接受，等等！

只看该作者 · 2013-6-21 19:12

llinh 发表于 2013-6-21 16:34
设计滤波器之前要搞清楚该传感器产生什么样的信号？频率范围是多少？需要滤除什么样的噪声？加滤波器肯定对 ...

比方说，现在用的是应变片式的拉力传感器，测量一小车模型前进的拉力，传感器输出的电压信号与拉力成正比，是线型关系。但是送出来的信号上有纹波，想把纹波滤掉，就是不知道该怎么选择截止频率？信号用傅里叶变换可以分解成N个频率的正弦波叠加，对吧？加了滤波之后，会把用于信号的一部分频率给滤掉了对吧？那么这样滤波之后的信号还是与以前一样，与拉力成线性关系吗？

只看该作者 · 2013-6-21 19:18

maychang 发表于 2013-6-21 10:26
分几种情况：
你的拉力作用于传感器，拉力总有一定变化频率，例如用此传感器测量某机械的振动，传感器输出 ...

我好奇的是，如果拉力增加，传感器输出的电压信号也随之线性增加，即一个倾斜的直线。但是信号上有干扰波纹，按照傅里叶变换，有用信号分解可以分解N个正弦波叠加，那么滤波肯定会将有用信号的一部分频率给滤掉，我好奇的是滤波后，电压信号与拉力还是原来的线性关系吗？

只看该作者 · 2013-6-21 19:42

或者说，斜坡信号有干扰时怎么滤波？

3万 · 2013-6-21 19:53

driger 发表于 2013-6-21 19:18
我好奇的是，如果拉力增加，传感器输出的电压信号也随之线性增加，即一个倾斜的直线。但是信号上有干扰波 ...

你自己说的：“信号上有干扰波纹”。既然是“干扰”，那就不是“有用信号”。

“如果拉力增加，传感器输出的电压信号也随之线性增加，即一个倾斜的直线”
只有从“开天辟地”一直这样变化到“地老天荒”，才是“一个倾斜的直线”。
但实际上不是一直这样变化，拉力必有个起始时刻，也必有个结束时刻。实际上，传感器输出应该是个阶越函数与线性函数的叠加。你的滤波，会影响阶越函数(分解为无穷多正弦函数，是连续谱)。但只要你的滤波截止频率不是太低，影响并不大(仅除去连续谱中高频成份)。

3万 · 2013-6-21 19:58

driger 发表于 2013-6-21 19:42
或者说，斜坡信号有干扰时怎么滤波？

最好是根据干扰信号频率范围带阻滤波，至少根据干扰信号频率范围低通滤波。

只看该作者 · 2013-6-21 20:04

maychang 发表于 2013-6-21 19:58
最好是根据干扰信号频率范围带阻滤波，至少根据干扰信号频率范围低通滤波。 ...

感谢前辈解惑，但是刚才去百度文库查电子称的设计，看到他们都没有使用滤波器，直接放大、AD采集……是我类比的不对吗？难道因为我的是动态测量，他们的是静态测量？

3万 · 2013-6-21 20:12

driger 发表于 2013-6-21 20:04
感谢前辈解惑，但是刚才去百度文库查电子称的设计，看到他们都没有使用滤波器，直接放大、AD采集……是我 ...

那就要看你查到的“电子称的设计”中，AD转换是什么方法。例如双积分式AD对工频纹波很不敏感，若转换周期是工频周期整数倍则对工频干扰衰减非常大。另外，AD之后很可能数据送单片机之类，那就可以用软件实现滤波。

只看该作者 · 2013-6-21 20:31

driger 发表于 2013-6-21 19:12
比方说，现在用的是应变片式的拉力传感器，测量一小车模型前进的拉力，传感器输出的电压信号与拉力成正比 ...

只需知道有用信号的频率即可，根据有用信号的频率设置截止频率，对于纹波不需考虑，在频域范围内，如果纹波频率落在有用信号频域内，你也滤不掉。

只看该作者 · 2013-6-22 10:12

哈哈！…撞到枪口上啦！…有些人在这里装神弄鬼！…你们过余操心啦！…哈哈！
压力传感器输出的是直流电平信号！楼主堤出滤波电路、是因为输出信号非常微弱！·拿30KG为例：满程时、输出只有十几毫伏［mV］。增减5KG淳、只有6mV左右！如果放大电路设计的不好、引线过长、容易产生各种干扰信号干扰！…特别在工控现场，防不胜防啊！科普啦！嘿嘿！…
由于本公司生产此类产品！不能说得太多！抱歉！

2万 · 2013-6-22 10:49

我看了一下, 装神弄鬼的洽洽是楼上自已.
关于压力传感器的输出电平, 由是否内置放大器决定, 没有放大器的是几十mV, 有放大器的则是几伏
而参与讨论的网友, 都围绕楼主的问题作出技术性回答.
这类传感器的硬件滤波器主要是为了抑制共模和差模干扰.
就楼主的问题, 我的回答是: 无论硬件滤波或软件滤波, LPF上限高于显示刷新率即可. 如涉及其它用途(如算价或实时数据通讯)的, 则可适当提高,

只看该作者 · 2013-6-22 15:09

jjeemm77 发表于 2013-6-22 10:12
哈哈！…撞到枪口上啦！…有些人在这里装神弄鬼！…你们过余操心啦！…哈哈！
压力传感器输出的是直流电平 ...

真心不懂，我以前是力学出身的，搞这个是迫不得已

只看该作者 · 2013-6-22 15:11

我的确不太懂，谈不上是装神弄鬼。因为我之前是搞力学的，从已经毕业的师兄手中，接手的这套小装置，他自己当时也是迷迷糊糊地没搞好。楼上有的前辈说得很对，的确是信号干扰非常非常多。而且我这个是用来动态测量，力在不断变化，而不是静态信号，所以我困惑怎么滤波？
师兄的电路是用了一个仪用放大器来放大初试的小信号，之后又做了个二阶滤波，但滤波总要有个截止频率吧？这个他心理也没谱，只是觉得搞一个低通的就行了。

只看该作者 · 2013-6-22 15:14

PowerAnts 发表于 2013-6-22 10:49
我看了一下, 装神弄鬼的洽洽是楼上自已.
关于压力传感器的输出电平, 由是否内置放大器决定, 没有放大器的是 ...

我这个是用来动态测量的，力是在不断地变化，要实时地采集过来

只看该作者 · 2013-6-22 16:24

小哥哥！…多心了！…坛子里水很深啰！…
对你来说：是个机遇！抓住它！…
跟你说的过多：老板发现了、被妙的风险很大！…
看了你的贴子、照着思路往下走、能成功的！…

菜鸟求解，滤波器的设计

相关下载

相关帖子

技术新星奖章

偶尔光临

七世轮回

技术奇才奖章

奔腾之江水

无冕之王奖章

终身成就奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术导师奖章