ME-Messysteme GSV-8 Bedienungsanleitung Seite 10

Digitale Filter
Der GSV-8 stellt automatisch das Analogfilter und das „dezimierende" Mittelwertfilter ein. Als
Anwender gibt man nur die gewünschte Anzahl der Messwerte pro Sekunde (die
Datenfrequenz) vor, die über die USB-Schnittstelle oder über den Feldbus geliefert werden
soll.
Zusätzlich gibt es zwei einstellbare Digitalfilter: 1x FIR Filter und 1x IIR Filter. Jedes dieser
Digitalfilter ist individuell einstellbar für jeden der 8 Eingangskanäle. In der
Messdatensignalverarbeitungskette wird das FIR Filter zuerst aufgeführt, anschließend das
IIR-Filter.
Finite Impulse response Filter
Das FIR Filter ist ein Tiefpassfilter, bei dem die Filterordnung N und die Grenzfrequenz fg
eingestellt werden können. Die Grenzfrequenz ist diejenige Signalfrequenz, bei der das
Signal bereits um -3dB gedämpft wird. Dies entspricht einem Faktor von ca. 0,7. Darüber
liegende Frequenzen werden weiter gedämpft.
Die Filterordnung bestimmt die maximal und minimal einstellbare Grenzfrequenz fg in
Bezug auf die Datenrate Fa, sowie die Steilheit im Dämpfungsbereich. Höhere Ordnungen
haben eine größere Steilheit, d.h. bei Vergrößerung der Signalfrequenz steigt die Dämpfung
schneller an. Bei höheren Ordnungen ist aber auch die sog. Sprungantwort langsamer, d.h.
es dauert stets N+1 Messwerte, bis der Ausgangswert des Filters dem Eingangswert
entspricht.
Ordnung
14
12
10
8
6
4
Infinite Impulse Response Filter
Mit dem Infinite Impulse Response Filter (IIR) vierter Ordnung können
vier verschiedene Filterarten realisiert werden:
1) Tiefpassfilter: Sensorsignale mit niedriger Frequenz (incl. Gleichgröße mit f=0)
passieren das Filter, hohe werden gedämpft.
2) Hochpassfilter: Sensorsignale mit niedriger Frequenz (incl. Gleichgröße mit f=0)
werden gedämpft, hohe passieren das Filter. Hinweis: Frequenzen oberhalb der
halben Messdatenrate können nicht verarbeitet werden. Der Messverstärker enthält
ein analog-zu-digital Abtastsystem, welches für sich genommen als Tiefpass wirkt.
3) Bandpassfilter: Innerhalb eines Frequenzbereiches werden Signale durchgelassen,
Signale, die oberhalb oder unterhalb dieses Bereiches liegen, werden gedämpft.
4) Bandstopfilter ("Notch-Filter"): Innerhalb eines Frequenzbereiches werden Signale
gedämpft, Signale, die oberhalb oder unterhalb dieses Bereiches liegen, werden
ME-Meßsysteme GmbH
Neuendorfstr. 18a
16761 Hennigsdorf
fg/Fa min in Hz
0,05
0,06
0,07
0,09
0,12
0,18
Tel.: +49 3302 78620 60
Fax: +49 3302 78620 69
fg/Fa min in Hz
0,190
0,225
0,270
0,340
0,350
0,410
Mail: info@me-systeme.de
Web: www.me-systeme.de 10