Estoy usando un Sensor de presión que emite un análogo Salida de 0V a 10V dependiendo de la presión detectada.
Estoy tratando de diseñar un filtro (o al menos determinar algunos valores de RC iniciales) para la etapa de suavizado antes de que la señal del sensor se introduzca en mi ADC.
¿La frecuencia es 0V, es decir, DC aquí?
Mipreguntaespecíficaes:¿cuáleselanchodebanda/rangodefrecuenciaenelquenecesitoevaluarelOpAmpA1deconducción?
Creo que necesitas mirar el tiempo de respuesta como se indica en la hoja de datos. Si el sensor tarda 100 milisegundos en responder a los cambios en la presión, un corte de 10 Hz sería razonable.
Si está utilizando un ADC de baja velocidad, a menudo incluyen un muestreo excesivo e implementan un filtro antialiasing para la tasa de muestreo real en el software; un simple paso bajo de RC para 10Hz haría el trabajo.
Conceptualmente, desea que el filtro pase la señal de interés y atenúe en gran medida cualquier señal que supere la mitad de la frecuencia de muestreo del ADC. Así que hay dos limitaciones principales. Cuanto mayor sea la separación entre los dos, más fácil será su trabajo. La mayoría de las veces, cuando tuve que hacer esto, en aplicaciones relativamente poco exigentes, las características del ruido no eran bien conocidas, por lo que no podía seguir el proceso de diseño de filtro formalizado. En su lugar, asumí que podría salirme con una o dos etapas del filtro RC.
Si usa un filtro RC simple (o un amplificador operacional con respuesta RC), comience por hacer el corte 0.1 de la frecuencia de muestreo. A continuación, compruebe si es 10 veces el ancho de banda de la señal. Si satisface ambas restricciones, entonces probablemente esté bien. Estas son solo restricciones fáciles. Nada oficial ni mágico. Si no puede satisfacer estas restricciones, coloque RC tan cerca del límite de ancho de banda como pueda sin atenuar demasiado la señal, luego haga una prueba para ver si el rendimiento es aceptable.
Si no conoce el ancho de banda de la señal (que parece ser el caso del OP), puede considerar el tiempo de aumento de la señal en lugar del ancho de banda de la señal. Para asegurarse de que su señal no esté atenuada, le gustaría que el filtro RC tenga una constante RC más pequeña que el tiempo de subida de la señal. Si no conoce el tiempo de subida de la señal, quizás pueda hacer algunas mediciones básicas primero para establecerla. O utilice el supuesto de peor caso de que el tiempo de subida es el mismo que la cantidad real que se mide (presión en este caso).
Debido a que las entradas de ADC generalmente tienen una impedancia tan alta, a menudo se pueden conectar en cascada dos o incluso tres etapas del filtro RC, donde cada etapa tiene la misma constante de tiempo, pero 10 veces la resistencia. Por ejemplo, 100 Ohms / 1uF seguido de 1k / 0.1uF seguido de 10k / 0.01uF.
Una última palabra sobre valores de componentes realistas. El capacitor está en paralelo con la capacitancia de entrada del ADC. Funciona mejor si el capacitor de filtro es mucho más grande que la capacitancia de entrada, de modo que puede ignorar la capacitancia de entrada. En algunos casos, puede permitir que la capacitancia de entrada sea la C en el filtro RC. Pero esto requeriría que se conozca la capacitancia de entrada.
Las resistencias utilizadas en los filtros RC para los ADC deben ser mucho más pequeñas que la resistencia de entrada del ADC. He visto ADC's donde no se especifica la resistencia de entrada. Puedes medirlo con un medidor si tienes hardware. Los valores típicos son de 100k a 500k.
Todo esto supone que está ejecutando una operación no crítica. Si está diseñando algo MUY crítico, debe contratar un consultor y pasar por un proceso de diseño más riguroso. O planee implementar una prueba muy rigurosa para validar el diseño.