Efecto de aumentar el rango del detector en el uso de energía

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Tengo dos sistemas separados. El sistema 1 puede medir eventos bioquímicos en la frecuencia [1,180] Hz. El sistema 2 está diseñado para medir procesos electromecánicos de baja frecuencia en la frecuencia [0.001,1] Hz. Sin embargo, los sistemas separados no son suficientes. Los procesos electromecánicos también llegan a las bandas de frecuencia de los eventos bioquímicos, a veces de tal manera que la medición inestable allí y no es posible. Necesito medir ambos sistemas al mismo tiempo.

Sin embargo, no tengo idea de cómo puede cambiar la precisión de las mediciones si decide medir 10 ^ 3 segmentos más grandes. Creo que no debería cambiar, pero el poder debería cambiar en cambio.

Propuesta para el sistema de medición

  • Frecuencia de muestreo: 360 Hz
  • Resolución hasta 180 Hz y hasta 0.001 Hz.

Problema. No puedo entender cómo es posible mantener la frecuencia de muestreo fija al aumentar la resolución de (hasta 1 Hz) a (hasta 0,001 Hz). ¿Cómo cambia la frecuencia de muestreo al aumentar la resolución de 1 Hz a 0.001 HZ?

Comentarios

  • No estoy seguro de cómo cambiaría la situación si cambiáramos el rango de 180 Hz a 180 x 10e3 Hz. No pienso nada. Al bajar o subir, la situación es la misma para el poder. ¿Es esta una suposición correcta?

Energía y seguridad

No estoy seguro de cómo cambia la precisión cuando se mide a gran escala. Creo que las incertidumbres provienen principalmente del sistema, pero nada más.

Creo que el rango más amplio debería ser posible en teoría simplemente aumentando el poder, como se describe en el hilo aumento del rango del detector de metales . Sin embargo, el problema en mi aplicación es que no puedo aumentar la potencia demasiado. Se utiliza un transformador barato de 220 V en el chip ADuM4400 que soporta 5000 V durante 60 segundos. No existe riesgo cuando el pico de 380 V (< < 5000) se encuentra dentro de los márgenes de seguridad, actualmente con sistemas separados. El uso de energía es en función del uso de la CPU. El error de medición de potencia se distribuye normalmente.

Desconocida es la relación entre el rango del detector y la potencia

\ begin {equation} l \ propto_ {?} P \ end {ecuación} donde l es el tamaño del rango en el detector, y P es la potencia del sistema.

¿Cómo puede estimar el efecto del rango de 10e3 x en el uso de energía del sistema?

    
pregunta Léo Léopold Hertz 준영

1 respuesta

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  1. La frecuencia de muestreo debe ser al menos 2 veces la frecuencia más alta, en teoría. la frecuencia más baja no influye en la frecuencia mínima de muestreo requerida.

    En cualquier sistema real, necesitarás muestrear más de 2 veces la frecuencia más alta. Le interesan los datos de hasta 180 Hz, por lo que el sistema debe pasar esa cantidad razonablemente sin problemas.

    También tienes que lidiar con frecuencias más altas, incluso si no te importan. Si muestrea a 360 Hz, entonces cualquier alias de más de 180 Hz en la señal tendrá un alias y se verá como una señal válida.

    Es probable que desee un filtro de paso bajo analógico que se desplace un poco por encima de 180 Hz, para no afectar mucho a 180 Hz. Este filtro necesita algo de espacio para atenuar el ruido hasta el nivel de no cuidado. Digamos que pones dos polos de filtrado R-C a 360 Hz. Dos octavas por encima de eso, a 1.44 kHz, el ruido se atenuará en aproximadamente 15. Solo puedes decir si eso es lo suficientemente bueno.

    Si es lo suficientemente bueno, entonces necesita muestrear al menos 2 veces eso, o 2.9 kHz. Ahora puede aplicar un filtro digital más estricto que, digamos, va de un paso a otro en una octava. Esa octava sería de 180-360 Hz, por lo que al usar este filtro puede diezmar el flujo de 2.9 kHz a 720 Hz. Esto es factible con un DSP de gama baja.

  2. Hablar de la resolución como una función de frecuencia no tiene sentido, a menos que esté tratando de medir el contenido de frecuencia, pero no lo ha dicho. La resolución que obtiene es una función de la cantidad de bits buenos de su A / D. Por ejemplo, 10 bits le da aproximadamente 1 parte en resolución 1000.

respondido por el Olin Lathrop

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