请教直流电压测量&工频干扰

发表于 2009-10-15 21:53

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！！！！

发表于 2009-10-15 22:08

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。

发表于 2009-10-16 00:21

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。

发表于 2009-10-16 01:07

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。

发表于 2009-10-16 11:04

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。

发表于 2009-10-16 14:03

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。

发表于 2009-10-16 14:23

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。

发表于 2009-10-16 14:32

让我想想……

登录 · 发表于 2009-10-16 15:10

本帖最后由雪山飞狐D 于 2009-10-16 15:14 编辑

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

发表于 2009-10-16 16:36

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.

发表于 2009-10-17 14:11

awey兄讲的方法简单实用啊。

发表于 2009-10-17 14:46

2楼和4楼都是正解

发表于 2009-10-18 12:18

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。

发表于 2009-10-18 12:36

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

发表于 2009-10-18 13:05

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.

发表于 2012-3-12 10:21

mark

发表于 2012-3-12 12:49

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？

发表于 2012-3-12 13:34

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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