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6 Funktionsbeschreibung
6 Funktionsbeschreibung
6.1 Digitalfilter
Der Neigungssensor basiert auf einer indirekten Messung der Neigung aufgrund des Erdschwerefeldes. Ex-
terne Beschleunigungen, wie sie durch Abbremsen oder Kurvenfahrten von Fahrzeugen oder Vibrationen
auftreten, stören prinzipbedingt die Funktion des Sensors.
Der Neigungssensor bietet die Möglichkeit, den kontinuierlich entstehenden Winkelwert gegenüber exter-
nen, störenden Schwingungen oder Beschleunigungen unempfindlicher zu machen. Im Sensor stehen drei
Digitalfilter zur Verfügung, die entsprechend dem Anwendungsgebiet des Sensor ausgewählt werden kön-
nen.
Mit Hilfe der parametrierbaren Tiefpassfilter (Butterworth oder kritisch gedämpft) achter Ordnung können
parasitäre Schwingungen/Vibrationen bis zu 0,1 Hz unterdrückt werden.
Der Sensorfusionsfilter nutzt als Messgröße zusätzlich zum Erdschwerefeld die Drehrateninformation eines
Gyroskops. Dadurch können externe Beschleunigungen und Vibrationen unterdrückt werden, ohne dass die
Winkelinformation einer merklichen Zeitverzögerung unterliegt.
Filter
einstellbarer
Bereich
Butterworth
0,1 Hz ... 25 Hz
Kritisch gedämpft
0,1 Hz ... 8 Hz
Sensorfusion
100 ms...10 s
Tabelle 3: Filterauswahl
Sprungantwort Filter 8. Ordnung
15
10
5
0
0
1
2
3
4
Abbildung 7: Impulsantwort und Amplitudenverlauf der beiden Filter
Dokument: 26x5x-HB-1-0-D-ISxBPxxx-x-DL-20180504
Einsatzfälle
statische Neigungsmessung bei hoher Dämpfung gegenüber Vibrationen
Neigungsmessung bei Anwendungen, die einer gewissen Dynamik unterliegen, ohne
Überschwingen bei Winkeländerungen bei gleichzeitig guter Dämpfung
Dynamische Anwendungen, Messungen bei Beschleunigungs-/ Bremsvorgängen oder
Kurvenfahrten, Messung ohne Zeitverzögerung des Signals
Sprung
Butterworth, f
= 2 Hz
c
Butterworth, f
= 0.5 Hz
c
kritisch gedämpft, f
= 2 Hz
c
kritisch gedämpft, f
= 0.5 Hz
c
5
6
7
8
9
10
Zeit [s]
Amplitudengang Filter 8. Ordnung
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
Butterworth, f
= 2 Hz
-60
c
Butterworth, f
= 0.5 Hz
c
-70
kritisch gedämpft, f
= 2 Hz
c
kritisch gedämpft, f
= 0.5 Hz
c
-80
0.01
0.1
1
Frequenz [Hz]
10
100
9
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