[求助] 信号中的直流成分应该如何提取出来?

傅里叶的猫   2019-6-13 12:08 楼主

TIM截图20190613115822.png

最近做了一个项目,需要把采集的模拟信号中的直流成分给提取出来。试了低通滤波器,效果不理想,提取出的信号中仍然有不少交流成分,请教下各位有没有什么好的方法呢?谢谢

回复评论 (15)

最好的方法就是低通滤波。

 

“试了低通滤波器,效果不理想,提取出的信号中仍然有不少交流成分”,恐怕是你的低通滤波转折频率选择不正确。

点赞  2019-6-13 14:55

要把交流成份滤除得很“干净”,实际上是交流成份的衰减足够大。

如果是使用一阶低通滤波,因为一阶低通滤波转折频率以上,交流成份是以6dB每倍频程减少的,衰减并不“快”。此时应该使用高阶低通滤波电路。

点赞  2019-6-13 15:04

象这样的问题,什么指标都没有,回复后说不定又追加。

低通+二极管防止回流,调节电阻就可以调节精度。

分离直流.GIF

点赞  2019-6-13 15:17
引用: maychang 发表于 2019-6-13 14:55 最好的方法就是低通滤波。   “试了低通滤波器,效果不理想,提取出的信号中仍然有不少交 ...

你好,谢谢你的回复。信号频率范围是0.2到40HZ,我用的是二阶无源低通滤波器,截止频率选取的是35HZ,请教下这个截至频率是不是越低越好呢? 

点赞  2019-6-13 15:47

TIM截图20190613154842.png

这个是电路焊接出来后得到的实际波形,交流成分不少。 TIM截图20190613155202.png

这个是电路图,直流信号从低通滤波器后直接取出,低通滤波器后串一个高通滤波器,设计跟随器,同相放大器。得到的结果就是直流成分不纯正,交流部分没输出。

点赞  2019-6-13 15:54
引用: captzs 发表于 2019-6-13 15:17 象这样的问题,什么指标都没有,回复后说不定又追加。 低通+二极管防止回流,调节电阻就可以调节精度。 ...

你好,谢谢你的回复。新人不知道应该怎么描述问题,只能在后面追加了,见谅

点赞  2019-6-13 15:55
引用: 傅里叶的猫 发表于 2019-6-13 15:47 你好,谢谢你的回复。信号频率范围是0.2到40HZ,我用的是二阶无源低通滤波器,截止频率选取的是35HZ,请 ...

从你首帖电原理图和波形图看,红色波形就是电原理图中2Hz成份,红色波形中叠加着50Hz成份,红色波形在纵轴上位于两格处,就是直流1V处,完全正常。

你要滤除的是哪个成份?

点赞  2019-6-13 15:58
引用: captzs 发表于 2019-6-13 15:17 象这样的问题,什么指标都没有,回复后说不定又追加。 低通+二极管防止回流,调节电阻就可以调节精度。 ...

试了下二极管这个方法,太妙了,谢谢!

点赞  2019-6-13 15:59
引用: 傅里叶的猫 发表于 2019-6-13 15:47 你好,谢谢你的回复。信号频率范围是0.2到40HZ,我用的是二阶无源低通滤波器,截止频率选取的是35HZ,请 ...

“信号频率范围是0.2到40HZ”

0.2到40Hz是哪个信号的频率?是要滤除掉的,还是要保留下来的?

点赞  2019-6-13 16:00
引用: maychang 发表于 2019-6-13 16:00 “信号频率范围是0.2到40HZ” 0.2到40Hz是哪个信号的频率?是要滤除掉的,还是要保留下来的 ...

信号是压阻传感器测到的,信号源的振动频率是0.1到40HZ。当把压阻传感器固定在振动源上时,就会有个静态的压力,也就是直流成分

点赞  2019-6-13 16:08
引用: 傅里叶的猫 发表于 2019-6-13 16:08 信号是压阻传感器测到的,信号源的振动频率是0.1到40HZ。当把压阻传感器固定在振动源上时,就会有个静态 ...

这么说,你是要把0.1到40Hz的“振动频率”滤除,保留“静态的压力”直流成份?

既然0.1到40Hz的信号是传感器测到的,显然是你需要的(否则就不必使用这个压阻传感器了),滤除这个信号干什么?

点赞  2019-6-13 16:32
引用: maychang 发表于 2019-6-13 16:32 这么说,你是要把0.1到40Hz的“振动频率”滤除,保留“静态的压力”直流成份? ...

见笑了老师,看来是是我一直没表述清楚。我做的是一个脉象传感器,中医要求通过一个探头把按压的力度信号和脉象信号都提取出来。我现在在做的是把0.1到40hz的振动频率滤除,只要这个静态的直流成分

点赞  2019-6-13 16:40

这个波形,可以用1阶RC滤波滤掉一部分。

点赞  2019-6-13 16:46
引用: 傅里叶的猫 发表于 2019-6-13 16:40 见笑了老师,看来是是我一直没表述清楚。我做的是一个脉象传感器,中医要求通过一个探头把按压的力度信号 ...

只要这个静态的直流成份,而且要滤除0.1Hz到40Hz交流成份,那么你的低通滤波电路截止频率必须选择在0.1Hz以下,最好选择到0.01Hz以下。

不过,0.1Hz的周期是10秒,0.01Hz的周期是100秒也就是1分40秒。你的滤波电路需要在“按压”开始10秒之后才会有响应(假定转折频率0.1Hz),达到稳定需要30~50秒(3~5个周期)。

你选择低通滤波截止频率35Hz,当然滤除不掉什么。

点赞  2019-6-13 17:01
引用: maychang 发表于 2019-6-13 17:01 只要这个静态的直流成份,而且要滤除0.1Hz到40Hz交流成份,那么你的低通滤波电路截止频率必须选择在0.1Hz ...

受教了  谢谢指导

点赞  2019-6-13 18:38
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