Messalgorithmus

Dieses Thema im Forum "Schule, Studium, Ausbildung" wurde erstellt von poepel, 19. Januar 2011 .

  1. 19. Januar 2011
    Hallo zusammen,
    Muss in meiner Schule ein Messgerät basteln, dieses Messgerät misst eine Sinusförmige Spannung. Jetzt muss ich alle zwei Sekunden die Spitzenspannung Vpp und das Offset ausgeben. Hat jemand eine Idee was ich für einen Algorithmus anwenden könnte? Einfach nur die Spitzenspannungen testen kann ich nicht da man noch ein wenig Lärm auf dem Signal hat. Eine Idee wäre mit einem Histogramm zu arbeiten, dieses braucht aber sehr viel Speicher da man alle Werte über zwei Sekunden behalten sollte.
    Mit freudnlichen Grüssen
    poepel
     
  2. 19. Januar 2011
    AW: Messalgorithmus

    Ich bin kein E-Techniker, aber Deine Begriffe sind wirklich etwas...Also was meinst Du genau?
    Meinst Du mit "Offset" die Phase? Und "Lärm" ist Rauschen, ja?

    Rauschen bekommst Du eigentlich immer ganz gut über den Median, notfalls den Mittelwert raus. Wenn ich Dich richtig verstanden habe, würde ich das so machen (da Du von "viel Speicher" sprichst, gehe ich mal davon aus, dass alles Mikrokontroller-tauglich sein sollte)

    - Du hast eine Sinusförmige Spannung. Du weisst sicher noch aus der Schule, dass man Extremwerte einer Kurve dort findet, wo die Ableitung 0 ist.
    Die Ableitung kannst Du ganz einfach im laufenden Betrieb auch auf einem µC bestimmen: Du misst zwei mal hintereinander, ziehst das zweit vom ersten ab und teilst es durch die Zeit zwischen den Messungen: f' = (V2-V1)/(t2-t1)
    Die Division kannst Du vielleicht sogar weglassen, musst Du dann mal konkret probieren.
    Also wenn diese Ableitung 0 ist, bist Du grad bei der Spitzenspannung!

    - Das wird etwas unverlässlich sein, mit dem Rauschen wirst Du nicht genau auf die 0 kommen, etc. Aber stell dir die Sinuskurve mal vor: Vor so einem "Buckel" (maximum) ist der Anstieg positiv (die Spannung nimmt ja zu!), und hinter dem Buckel in der Anstieg negativ (die Spannung fällt wieder).
    Jetzt rechnest Du ja so schön schon die Ableitungen aus, dann schau einfach, wann die Ableitung von positiv auf negativ springt! Genau dann hast Du die Spitzenspannung erreicht!

    - Dann speicherst Du einfach nur die so ermittelten Spitzenspannungen. Um ganz mit dem Rauschen fertig zu werden,
    gibst Du entweder den Mittelwert über ein paar Messungen (Spitzenspannungen) aus, oder wahrscheinlich noch genauer, Du sortierst alle Messwert nach der Grösse und gibt die Spannung, die genau in der Mitte liegt (=Median) aus.

    - Bleibt noch die Phase (wenn das der Offset ist). Hier weiss ich nicht genau, wie man den angeben will - aber da Du ja wie weiter oben genau den Zeitpunkt der Spitzenspannungen ermittelt hast, musst Du nur noch diese Zeitpunkte irgendwie verrechnen, um auf deine Phase zu kommen.

    Ich hoffe, ich hab alles richtig verstanden und konnte Dir etwas helfen
     
  3. 19. Januar 2011
    AW: Messalgorithmus

    Danke für die Hilfe, die Idee ist gut!
    Die Phase muss ich nicht berechnen, das Offset ist die Spannung wo sich das Signal befindet, also quasi die Konstante die dem Signal dazu gerechnet wird. wenn ich jedoch die Spitzenwerte berechnet habe, kann ich den Mittelwert nehmen und das ist das Offset.
     
  4. 19. Januar 2011
    AW: Messalgorithmus

    Achso, also der Offset soll dann sein, wie weit Deine Sinuskurve insgesamt nach oben oder unten verschoben ist?
    Da solltest Du halt genauso wie die Spitzenspannung auch die Minimumspannung (also die "Buckel" nach unten an der Sinuskurve) genauso bestimmen. Der Offset ist dann ja der Mittelwert aus (Spitzenspannung-Minimalspannung), wenn ich das recht verstanden habe.
     
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