Datorbaserad mätteknik

Relevanta dokument
PFC and EMI filtering

Installation Instructions

IE1206 Embedded Electronics

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Institutionen för Elektro- och Informationsteknik

FORTA M315. Installation. 218 mm.

12.6 Heat equation, Wave equation

IE1206 Embedded Electronics

Examples on Analog Transmission

Passiva filter. Laboration i Elektronik E151. Tillämpad fysik och elektronik UMEÅ UNIVERSITET Ulf Holmgren. Ej godkänd. Godkänd

MCP-16RC, Air Purification

INDUKTIV SLINGDETEKTOR INDUCTIVE LOOP DETECTOR

CanCom Bluetooth BLUETOOTH V5.6. Specifikation Specification LED. transceiver

Styrteknik: Binära tal, talsystem och koder D3:1

Laboration - Va xelstro mskretsar

Beijer Electronics AB 2000, MA00336A,

Viktig information för transmittrar med option /A1 Gold-Plated Diaphragm

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA Inst. for Elektro- och Informationsteknik. SIGNALBEHANDLING I MULTIMEDIA, ETI265 Inlämningsuppgift 1 (av 2), Task 1 (out of 2)

Laborationsprojekt i digital ljudsyntes

Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik Ville Jalkanen mfl Laboration Tema OP. Analog elektronik för Elkraft 7.

PowerCell Sweden AB. Ren och effektiv energi överallt där den behövs

Datasäkerhet och integritet

SHP / SHP-T Standard and Basic PLUS

Isolda Purchase - EDI

Module 6: Integrals and applications

PRESS FÄLLKONSTRUKTION FOLDING INSTRUCTIONS

Preschool Kindergarten

ASSEMBLY INSTRUCTIONS SCALE SQUARE - STANDARD

Alias 1.0 Rollbaserad inloggning

Elektronik 2018 EITA35

Split Screen Architecture

Datorbaserad mätteknik

Rastercell. Digital Rastrering. AM & FM Raster. Rastercell. AM & FM Raster. Sasan Gooran (VT 2007) Rastrering. Rastercell. Konventionellt, AM

ASSEMBLY INSTRUCTIONS SCALE CIRCLE - STANDARD

IE1206 Inbyggd Elektronik

STORSEMINARIET 3. Amplitud. frekvens. frekvens uppgift 9.4 (cylindriskt rör)

Exempelsamling Grundläggande systemmodeller. Klas Nordberg Computer Vision Laboratory Department of Electrical Engineering Linköping University

Isometries of the plane

Laboration 1: Aktiva Filter ( tid: ca 4 tim)

Boiler with heatpump / Värmepumpsberedare

Plain A262. För T16 (T5) lysrör. Innehåll. Monteringsanvisning. A. Instruktion för rampmontering

Frekvensplanet och Bode-diagram. Frekvensanalys

Support Manual HoistLocatel Electronic Locks

GOLD SD Med styrenhet/with control unit. Fläkt/ Fan. Utan filter/ Without filter. Fläkt/Fan. Fläkt/ Fan. Med filter/ With filter.

SVENSK STANDARD SS-ISO :2010/Amd 1:2010

5 OP-förstärkare och filter

säkerhetsutrustning / SAFETY EQUIPMENT

Discovery FSQ, IAA Utgåva/Edition 11. SE Habo. Klass 2 IAA FSQ-I 26W. 4 mm c c mm N L

2.1 Installation of driver using Internet Installation of driver from disk... 3

Vågkraft. Verification of Numerical Field Model for Permanent Magnet Two Pole Motor. Centrum för förnybar elenergiomvandling

AKTIVA FILTER. Laboration E42 ELEKTRO. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Sverker Johansson Rev 1.0.

Förstärkning Large Signal Voltage Gain A VOL här uttryckt som 8.0 V/μV. Lägg märke till att förstärkningen är beroende av belastningsresistans.

Användarhandbok. MHL to HDMI Adapter IM750

Elektro och Informationsteknik LTH Laboration 4 Tidsplan, frekvensplan och impedanser

ECS Elektronik, dator och programvarusystem Kista, Forum, hiss C, plan 8

Exempelsamling Grundläggande systemmodeller. Klas Nordberg Computer Vision Laboratory Department of Electrical Engineering Linköping University

Windlass Control Panel v1.0.1

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

INKOPPLINGSANVISNING ELTRYCKSLÅS WIRING DIAGRAM SOLENOID LOCK

GOLD SD Fläkt 2/ Fan 2. Fläkt 1/ Fan 1. Fläkt/ Fan. Utan filter/ Without filter. Fläkt 1/ Fan 1. Fläkt 2/ Fan 2. Med filter/ With filter Filter

Grafisk teknik IMCDP IMCDP IMCDP. IMCDP(filter) Sasan Gooran (HT 2006) Assumptions:

Datorbaserad mätteknik

TSKS06 Linjära system för kommunikation Lab2 : Aktivt filter

Grafisk teknik IMCDP. Sasan Gooran (HT 2006) Assumptions:

Kundfokus Kunden och kundens behov är centrala i alla våra projekt

Operationsfo rsta rkarens parametrar

Kanalprocessor Ref: 5179

Grafisk teknik. Sasan Gooran (HT 2006)

PRESS FÄLLKONSTRUKTION FOLDING INSTRUCTIONS

NMR Nuclear Magnetic Resonance = Kärnmagnetisk resonans

Resultat av den utökade första planeringsövningen inför RRC september 2005

The Algerian Law of Association. Hotel Rivoli Casablanca October 22-23, 2009

Att använda data och digitala kanaler för att fatta smarta beslut och nå nya kunder.

Consumer attitudes regarding durability and labelling


ASSEMBLY INSTRUCTIONS SCALE - SYSTEM

UTFÖRSÄLJNING 2012 PANASONIC DVD-SPELARE SVART (DVD-S511) DEMO EX. PANASONIC DVD/VHS RECORDER (DMR-ES35V) DEMO EX.

A study of the performance

Produktens väg från idé till grav

LABORATION I TELEKOMMUNIKATION FREKVENSMODULERING. Med PLL

HYDRAULIK Rörströmning IV

The Arctic boundary layer

Service och bemötande. Torbjörn Johansson, GAF Pär Magnusson, Öjestrand GC

Installation Instructions

Syns du, finns du? Examensarbete 15 hp kandidatnivå Medie- och kommunikationsvetenskap

8 < x 1 + x 2 x 3 = 1, x 1 +2x 2 + x 4 = 0, x 1 +2x 3 + x 4 = 2. x 1 2x 12 1A är inverterbar, och bestäm i så fall dess invers.

Filter. Mätteknik. Ville Jalkanen, TFE, UmU. 1

Laboration ( ELEKTRO

TENTAMEN Elektronik för elkraft

Enterprise App Store. Sammi Khayer. Igor Stevstedt. Konsultchef mobila lösningar. Teknisk Lead mobila lösningar

Sammanfattning hydraulik


Undergraduate research:

ERS (Electrical Road System) Slide-in project within FFI program

Adding active and blended learning to an introductory mechanics course

Ellära. Laboration 4 Mätning och simulering. Växelströmsnät.

RADIATION TEST REPORT. GAMMA: 30.45k, 59.05k, 118.8k/TM1019 Condition D

Temadag EMF Elekromagnetiska Felter Oslo Åke Amundin Combinova AB

AquaTeq Sweden AB Radarvägen 12 SE KALMAR. PHONE: +46 (0) INTERNET:

Monitor Audio ASB 2. Soundbar. Monitor Audios Nya soundbar är här! Den ultimata högtalaren för din tv. Monitor Audios soundbar är här!

Övning 5 ETS052 Datorkommuniktion Routing och Networking

Transkript:

Datorbaserad mätteknik Elektromagnetisk Kompatibilitet och Filter Introduktion till multivariat dataanalys 1:52 Outline ElectroMagnetic Compatibility (EMC) Capacitive coupled disturbance Inductive coupled disturbance Coupling through common impedance Electromagnetic radiation Ground connections Filter Analog LP filters Passive and Active Industrial components 2:52 1

ElectroMagnetic Compatibility ElectroMagnetic Compatibility (EMC) means the ability for different electronic equipment to operate in the same electromagnetic environment. Immunity requirements means the ability for a system to resist the influence of disturbances coming from other equipment. Emission requirements means the level of allowed generated disturbances of an equipment. 3:52 ElectroMagnetic Compatibility Disturbances can be coupled from one equipment to another via: Capacitive coupling Inductive coupling Common impedance Electromagnetic radiation Currents in grounding system 4:52 2

Capacitive coupled disturbance d R πε 0 0 r [ F m] Ccyl = [ F / m] C 12 = / 2D ln d r πε ε R ln r 5:52 Capacitive coupled disturbance U S Z = Z + Z C U 1 6:52 3

Capacitive coupled disturbance - Suppression 12 U S The resulting disturbance voltage U S is efficiently suppressed if the shield is connected with low impedance Z S to ground. 7:52 Inductive coupled disturbance There is always a mutual inductance M between two wires acting like a transformer. di1 U ind = M1 dt Increasing the distance between the wires reduces the magnetic coupling and thus the mutual inductance M. 8:52 4

Inductive coupled disturbance The induced disturbance U ind is added to the sensor signal U = U + U in sensor ind 9:52 Inductive coupled disturbance - Suppression A current i 2 is generated in in the screen wire in opposite direction (Lenz law). Both i 1 and i 2 are coupled through mutual inductances M 1 and M 2 to the amplifier input, but with opposite polarity. If the screen- and signal wire are close enough, ideally U ind U 0, 1 + ind,2 = 10:52 5

Inductive coupled disturbance - Suppression A close to complete suppression can be achieved if the shield surrounds the signal wire. Important - The shield needs to be connected to ground in both ends to allow current to flow through the shield. 11:52 Coupling through common impedance U U 1 in,1 Z shield U ( i in,1 1 + i ) = 0 = U 2 1 Z shield ( i 1 + i Conclusion Signal transmissions for Sensor 1 and 2 are disturbing each other through Z shield. 2 ) 12:52 6

Coupling through common impedance- Suppression Using a pair of wires for each sensor solves the problem. The shield can still be used for suppression of other kinds of disturbances. 13:52 Electromagnetic radiation U e = E P L U b db = A dt V Dipole antennas are sensing either magnetic B-field or electric E-field. 14:52 7

Electromagnetic radiation An electromagnetic field wave generates disturbance in a measurement system. Both the E-field along the sensor signal wire as well as the B-field perpendicular to the ground loop area contributes to this disturbance. 15:52 Electromagnetic radiation - Suppression The E-field can be almost totally suppressed inside an encapsulation if it is made out conducting metal. But this is rarely a realistic solution. 16:52 8

Electromagnetic radiation - Suppression U b / 2 A U b db = A dt V U b / 2 U e = E P L A twisted pair of wires constitute a series of small current loop areas. The induced voltage in each current loop is suppressed by the induced voltage of opposite polarity in its neighbor loop. The E-field induces an equal voltage U e on both wires, thus a common mode signal that can be suppressed in the input amplifier. 17:52 Ground connections If there are differences in the ground potential due to a long distance, a voltage difference will be added to the sensor signal. 18:52 9

Ground connections Connect the ground to the shield only at one endpoint if the shield is also used as return current feeder. The shield will efficiently suppress capacitive coupled disturbances but not inductive coupled. 19:52 Ground connections Both ends of the shield can be connected to ground if an additional wire (pair) is used for return current. This means in this case that the shield suppresses both capacitive and inductive coupled disturbances. 20:52 10

Ground connections Single ended Differential ended Active sensor Passive sensor We need a differential ended sensor to drive a differential mode signal on a pair of wires. How can a single ended sensor be converted into a differential ended sensor? 21:52 Ground connections Differential ended 22:52 11

Filters Analog filters Time continuous Amplitude continuous Active or passive Sensor Amplifier Filter AD-converter Signal processing Digital filters Time discrete Amplitude discrete 23:52 Filters Band pass filter Band stop filter Low pass filter High pass filter 24:52 12

Första ordningens passiva lågpassfilter R U in (t) C U out (t) U in 0 ( t) = U för t <= 0 max för t > 0 U out ( t) U max 1 e = RC t τ = R C Anger en slags tröghet för hur utsignalen svarar på insignalen Driv U(t) med en stegfunktion.vi tiden t=τ har utsignalen nått 63% av maxvärdet (värde efter lång tid) 25:32 Första ordningens passiva lågpassfilter Ett exempel: R = 10kΩ C = 100nF τ = R C = 1 10 3 = 1ms 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 x 10-3 26:32 13

Första ordningens passiva lågpassfilter Vi kallar kretsen LågPassfilter (LP) därför att kretsen också har en tröghet och ovilja att släppa fram oscillerande signaler med hög frekvens. Från exemplet: R = 10kΩ C = 100 nf τ = R C = 1 10 3 = 1ms Gränsfrekvensen där dämpningen av höga frekvenser börjar bli märkbar kallas gränsfrekvens 1 1 f g = = 160 Hz 3 2 2 10 πτ π 27:32 Analoga filter - Amplitudkarakteristik ω g = 2 πf g =1000 rad / s f g = 1000 160 Hz 2π 20 db/decade 28:52 14

Analoga filter Aktivt LP-filter C R R in _ U in + U out Detta aktiva filter har samma frekvensegenskaper som det förra passiva filtret förutom en skalfaktor R/R in. 29:52 Analog filters Increased SNR Sinusoidal signal Sinusoidal signal with added white noise, SNR 0.2 Sinusoidal signal Sinusoidal signal with noise after single pole low pass filter SNR 10 30:52 15

Industriella komponenter LP filter Ref. LVDT från Applied Measurements Ltd Denna modul är tänkt att anslutas till en differentiell transformator. LVDT, Linear Variable Differential Transformer. Enheten driver (modulerar) transformatorn med en frekvens av 1-5 khz. Den demodulerade sensorsignalen på utgången filtreras med ett lågpassfilter med valbar gränsfrekvens, väljs i fasta lägen mellan 5 200 Hz. Förstärkning och nollpunkt är steglöst reglerbar. 31:52 Industriella komponenter LP filter Ref. Model 4999 från Endevco Denna modul benämns 16 channel low-pass filter signal conditioner. Den förstärker signalen med 1 alternativt 10 ggr. Varje kanal är utrustat med ett fast 4:e eller 6:e ordningens lågpassfilter. Gränsfrekvenser väljs vid beställning till fasta värden från 1 till 10 khz. 32:52 16

Introduktion till multivariat dataanalys 33:52 Uni- och bivariat statistik Läs in data till analysprogrammet SIMCA 34:52 17

Medelvärde och standardavvikelse 35:52 Quick info Options 36:52 18

Korskorrelation 37:52 Gör 2D-plottar med regressionslinje 38:52 19

Gör 3D-plottar Färgkodning för att illustrera en fjärde dimension 39:52 Multi-Variat DataAnalys MVDA Varför? 40:52 20

Rita en banan och måttsätt När vi ska projicera och måttsätta bananen faller det sig naturligt att börja med den dimension som har längst utsträckning (variabilitet) PC1. Därefter PC2 och PC3. 41:52 42:52 21

43:52 44:52 22

45:52 46:52 23

47:52 48:52 24

49:52 50:52 25

51:52 52:52 26