Wpływ analogowej filtracji dolnoprzepustowej w torach pomiarowych na parametry sygnałów

• Autorzy: Pielot J.

Warianty tytułu

EN

The influence of analog low-pass filtering in the measurement circuits on the signal parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomiary różnych wielkości fizycznych dokonywane są najczęściej w ten sposób, że najpierw wartości chwilowe mierzonych wielkości są przetwarzane na wartości chwilowe napięcia elektrycznego, po czym sygnał napięciowy jest przesyłany torem pomiarowym do przetwornika analogowo-cyfrowego. W praktyce pomiarowej zdarza się jednak, że nie przykłada się należytej uwagi do zagadnień filtracji sygnałów w torach pomiarowych, albo filtracja ta jest przeprowadzona w niewłaściwy sposób. W referacie dokonana została analiza wpływu analogowej filtracji dolnoprzepustowej na parametry sygnałów użytecznych i zakłócających w torach pomiarowych. W pierwszej kolejności określono wpływ takiej filtracji z wykorzystaniem biernego filtru RC I rzędu w warunkach pracy bez obciążenia i z obciążeniem na wyjściu filtru. Następnie porównana została praca biernych filtrów RC I, II i III rzędu. Ponieważ skuteczność działania filtrów biernych jest często niewystarczająca, dlatego przedstawiono przykładowe działanie filtrów aktywnych wyższych rzędów.

EN

Measurements of various physical quantities are usually performed so at first instantaneous values of the measured quantity are converted into instantaneous values of the electrical voltage, and then this voltage signal is transmitted to the analog-to-digital converter through the measurement channel. However – in the measurement practice – it happens, that inadequate attention is paid to the issues of the signal filtering in measuring channels, or this filtering is performed in an improper manner. In this paper has been presented an analysis of the analog low-pass filtering impact on the useful signal parameters and noise signal parameters in the measurement channels. First, there has been analyzed an influence of this low-pass filtering using a 1st order RC filter with no load and with load at the filter output. Then there has been compared an operation of passive RC filters of the 1st, 2nd and 3rd order. Since the operational efficiency of the passive filters is often insufficient, there has been provided an example of the higher order active filters operation.

Słowa kluczowe

PL

filtracja dolnoprzepustowa; filtr analogowy; filtr antyaliasingowy

EN

low-pass filtering; analog filters; antialiasing filter

• Wydawca: STE GROUP
• Czasopismo: Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 6, iss. 2
• Strony: 257--272
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Pielot J.

• Politechnika Śląska. Wydział Górnictwa i Geologii. Katedra Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa, ul. Katowicka 2A, 44-100 Gliwice, Polska

Bibliografia

• 1. B. Carter, R. Mancini. Wzmacniacze operacyjne, teoria i praktyka. Legionowo: BTC, 2011.
• 2. W. K. Chen. Electrical Engineering Handbook. Burlington: Elsevier Academic Press, 2005.
• 3. D. Christiansen, C. K. Alexander, R. K. Jurgen. (2005). Standard Handbook of Electronic Engineering. (Fifth Edition). [On-line]. Available: https://www.accessengineeringlibrary.com/browse/standard-handbook-ofelectronic-engineering-fifth-edition [16.04.2009]
• 4. W. Ciążyński. Elektronika analogowa w zadaniach. Tom 4. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2010.
• 5. P. Garrett. Układy analogowe w systemach cyfrowych. Warszawa: WNT, 1981.
• 6. R. Hagel, J. Zakrzewski. Miernictwo dynamiczne. Warszawa: WNT, 1984.
• 7. A. Heyduk, J. Joostberens, „Filtry analogowe w torach pomiarowych systemów mechatronicznych w górnictwie.” Materiały Konferencji Emtech, Katowice, 2016, pp. 179-186.
• 8. J. Izydorczyk, J. Konopacki. Filtry analogowe i cyfrowe. Gliwice: Wyd. Prac. Komp. Jacka Skalmierskiego, 2003.
• 9. G. Klasche, R. Hofer. Układy elektroniki profesjonalnej. Warszawa: WKiŁ, 1985.
• 10. Z. Kulka, M. Nadachowski. Zastosowania wzmacniaczy operacyjnych. Warszawa: WKiŁ, 1986.
• 11. P. T. Lesiak. Inteligentna technika pomiarowa. Radom: Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, 2001.
• 12. J. Piotrowski. Podstawy miernictwa. Warszawa: WNT, 2002.
• 13. S. W. Smith. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Warszawa: BTC, 2007.
• 14. P. H. Sydenham (Ed.). Podręcznik metrologii. Tom I. Warszawa: WKiŁ, 1990.
• 15. U. Tietze, Ch. Schenk. Układy półprzewodnikowe. Warszawa: WNT, 2008.
• 16. A. B. Williams, F. J. Taylor. (2006). Electronic Filter Design Handbook. (Fourth Edition). [On-line]. Available: https://www.accessengineeringlibrary.com/browse/electronic-filter-designhandbook-fourth-edition [8.04. 2009]