模擬濾波器
發(fā)布時間:2011/10/5 14:32:43 訪問次數(shù):1018
數(shù)字濾波技術(shù)
從現(xiàn)場傳感元件到微處理器的模擬量入口,在信號傳輸過程中不可避免地會混入各種干擾信號。這些干擾信號必然會影響測量精度,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)控制失敗,或無法正常運(yùn)行和
測量。L1A0193
噪聲分為周期性和隨機(jī)性兩類。對于周期性的工頻干擾,為了濾掉干擾,在模擬量控制儀器中可以很方便地采用不同形式的模擬濾波,但在數(shù)據(jù)采集裝置中,若仍然采用模擬濾波器,則必須在每個通道的模擬開關(guān)前各接一個模擬濾波器,而不能在模擬開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器之間共用一個模擬濾波器來對全部通道進(jìn)行濾波。否則,在切換采樣通道時,由于前次采樣在模擬開關(guān)輸出端的濾波電容存儲有電荷,在隨后采樣時便轉(zhuǎn)移到被采樣的通道而造成串RC差,尤其是在采樣速度較高的系統(tǒng)中,這一誤差就更大。另外,當(dāng)噪聲頻率很低時,由Rc構(gòu)成的濾波器隨著時間常數(shù)的增大,其體積和成本迅速增長,而濾波性能卻變差。為克服模擬濾波器的上述兩個缺陷,在數(shù)據(jù)采集裝置中,常采用數(shù)字濾波技術(shù)。隨著微處理器運(yùn)行速度和運(yùn)算能力的提高,數(shù)字濾波技術(shù)已在微處理器系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
數(shù)字濾波與模擬濾波相比有如下優(yōu)點(diǎn)。
①數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的,不需要增加硬件投入,只需在程序進(jìn)入控制算法之前附力口一段數(shù)字濾波的程序。因此,數(shù)字濾波成本低,可靠性高,穩(wěn)定性好,不存在各電氣回路之間的阻抗匹配問題。
②多個輸入通道共用一個濾波器,從而有顯著的經(jīng)濟(jì)性。L1A0962
③只要改變?yōu)V波程序段,或只改變參數(shù),就可以實現(xiàn)不同的濾波效果,使用靈活、方便。
④數(shù)字濾波器可以對頻率很低(如0.01 Hz)的信號進(jìn)行濾波,而模擬濾波器由于受電容容量的限制,頻率不可能太低。
數(shù)字濾波技術(shù)
從現(xiàn)場傳感元件到微處理器的模擬量入口,在信號傳輸過程中不可避免地會混入各種干擾信號。這些干擾信號必然會影響測量精度,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)控制失敗,或無法正常運(yùn)行和
測量。L1A0193
噪聲分為周期性和隨機(jī)性兩類。對于周期性的工頻干擾,為了濾掉干擾,在模擬量控制儀器中可以很方便地采用不同形式的模擬濾波,但在數(shù)據(jù)采集裝置中,若仍然采用模擬濾波器,則必須在每個通道的模擬開關(guān)前各接一個模擬濾波器,而不能在模擬開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器之間共用一個模擬濾波器來對全部通道進(jìn)行濾波。否則,在切換采樣通道時,由于前次采樣在模擬開關(guān)輸出端的濾波電容存儲有電荷,在隨后采樣時便轉(zhuǎn)移到被采樣的通道而造成串RC差,尤其是在采樣速度較高的系統(tǒng)中,這一誤差就更大。另外,當(dāng)噪聲頻率很低時,由Rc構(gòu)成的濾波器隨著時間常數(shù)的增大,其體積和成本迅速增長,而濾波性能卻變差。為克服模擬濾波器的上述兩個缺陷,在數(shù)據(jù)采集裝置中,常采用數(shù)字濾波技術(shù)。隨著微處理器運(yùn)行速度和運(yùn)算能力的提高,數(shù)字濾波技術(shù)已在微處理器系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
數(shù)字濾波與模擬濾波相比有如下優(yōu)點(diǎn)。
①數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的,不需要增加硬件投入,只需在程序進(jìn)入控制算法之前附力口一段數(shù)字濾波的程序。因此,數(shù)字濾波成本低,可靠性高,穩(wěn)定性好,不存在各電氣回路之間的阻抗匹配問題。
②多個輸入通道共用一個濾波器,從而有顯著的經(jīng)濟(jì)性。L1A0962
③只要改變?yōu)V波程序段,或只改變參數(shù),就可以實現(xiàn)不同的濾波效果,使用靈活、方便。
④數(shù)字濾波器可以對頻率很低(如0.01 Hz)的信號進(jìn)行濾波,而模擬濾波器由于受電容容量的限制,頻率不可能太低。
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