DE2412641A1 - Elektronisches filter fuer verrauschte messignale - Google Patents

Elektronisches filter fuer verrauschte messignale

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DE2412641A1 DE19742412641 DE2412641A DE2412641A1 DE 2412641 A1 DE2412641 A1 DE 2412641A1 DE 19742412641 DE19742412641 DE 19742412641 DE 2412641 A DE2412641 A DE 2412641A DE 2412641 A1 DE2412641 A1 DE 2412641A1
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • HELECTRICITY
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Description

Elektronisches Filter für verrauschte Meßsignale
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Filter für verrauschte Meßsignale.
Von derartigen Filtern wird gefordert, daß sie größere und vor allem sprungartige Änderungen des Meßsignals unvermindert und unverzögert übertragen, während bei sich zeitlich nicht änderndem Mittelwert des Signals das überlagerte Rauschen so weit gedämpft wird, daß die nachfolgenden meßwertverarbeitenden Einrichtungen von dem Streusignal nicht störend beeinflußt werden.
Es ist vor allem aus der Regelungstechnik bekannt, das verrauschte Meßsignal der Regelgröße durch ein Dämpfungsglied zu verzögern und damit zu glätten. Bei Regelstrecken mit kleinen Zeitkonstanten ist diese Lösung Jedoch unbefriedigend, da Störungen nur schlecht und zu langsam ausgeregelt werden.
Ein den gestellten Forderungen entsprechendes elektronisches Filter für verrauschte Meßsignale soll demgemäß dadurch gekennzeichnet sein, daß das .verrauschte Meßsignal am Eingang eines Verzögerungsgliedes erster Ordnung liegt, dessen Ausgangsgröße und das unverzögerte Meßsignal einem Differenzbildner zugeführt sind, dessen Ausgang mit einem nichtlinearen Übertragungsglied verbunden ist, dessen Übertragungsfaktor bei kleinen Eingangssignalen wesentlich kleiner ist als bei großen und daß die Ausgangsgröße des Übertragungsgliedes mit dem verzögerten Meßsignal einem Summenbildner zugeführt ist, dessen Ausgangsgröße dem Meßsignal entspricht.
VPA 9/366/3536, Sp/Scl
509838/0552
- 2 - VPA 9/366/3536
Mit diesem Filter werden größere und vor allem sprungartige Änderungen des Meßsignals ungeschwächt und unverzögert übertragen, während im ausgeglichenen Zustand das Signal über das Verzögerungsglied gedämpft wird. Das Streusignal wird in der nachgeschalteten Nichtlinearität vermindert oder, wenn die Nichtlinearität mit einer echten Totzone ausgerüstet ist, zu Null gemacht.
Je nach Anwendungsfall kann das nichtlineare Übertragungsglied auch unsymmetrisch aufgebaut sein, und zwar derart, daß sich die Übertragungskennlinie im ersten Quadranten von der im dritten Quadranten des Koordinatenkreuzes unterscheidet.
Bevorzugte Anwendung findet ein derartiges Filter bei der Regelung von Strecken sehr kleiner Zeitkonstante, deren Regelgröße durch ein stark verrauschtes Meßsignal abgebildet wird, wie es z.B. bei Ofenraumdruckregelungen der Fall ist. Wird das Filter dem Regler vorgeschaltet, so läßt sich die Beanspruchung des Stellgliedes auf etwa die Hälfte reduzieren. Überdies kann der Regler infolge der unverzüglichen Übermittlung der Änderung der Regelgröße früher eingreifen .und so eine Störung schneller ausregeln als beim Einsatz eines einfachen Verzögerungsgliedes im Eingang des Reglers.
Das Filter läßt sich auch anzeigenden und/oder registrierenden Meßgeräten vorschalten, um eine ruhige Anzeige bzw. eine saubere Registrierung zu erhalten.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel dargestellt und im folgenden beschrieben.
Das verrauschte Meßsignal U1 wird dem Eingang eines Verzögerungsgliedes 1 erster Ordnung zugeführt und tritt an dessen Ausgang als verzögertes Meßsignal U2 auf. Einem
509838/0552 - 3 -
- 3 - VPA 9/366/3536
nachfolgenden Differenzbildner 3 ist dieses verzögerte Meßsignal U2 sowie das unverzögerte Meßsignal U1 zugeführt, das resultierende Ausgangssignal U3* das dem Differentialquotienten des verrauschten Meßsignals U1 entspricht, liegt am Eingang eines nichtlinearen Übertragungsgliedes 4, dessen Übertragungskennlinie im Bereich niedriger Eingangssignale flach, im Bereich hoher Eingangssignale steil verläuft. Es kann in an sich bekannter Weise aus zwei oder mehreren antiparallel geschalteten Dioden und Widerständen aufgebaut sein. Ferner ist es möglich, das nichtlineare Übertragungsglied 4 so auszubilden, daß es im Bereich kleiner Eingangssignale den Übertragungsfaktor Null, d.h. eine echte Totzone, aufweist. Das AusgangsSignal U4 des nichtlinearen Übertragungsgliedes 4 wird mit dem verzögerten Meßsignal U2 einem Summenbildner 5 zugeführt, dessen Ausgangsgröße U5 dem Meßsignal U1 entspricht.
5 Patentansprüche
1 Figur
509838/0552

Claims (5)

  1. - 4 - VPA 9/366/3536
    Patentansprüche
    M. /Elektronisches Filter für verrauschte Meßsignale, dadurch gekennzeichnet, daß das verrauschte Meßsignal (U1) am Eingang eines Verzögerungsgliedes (1) erster Ordnung liegt, von dessen Ausgang das verzögerte Meßsignal (U2) und das unverzögerte Meßsignal (U1) einem Differenzbildner (3) zugeführt sind, dessen Ausgang mit einem nichtlinearen Übertragungsglied (4) verbunden ist, dessen Übertragungsfaktor bei kleinen Eingangssignalen (U3) wesentlich kleiner ist als bei großen
    und daß die Ausgangsgröße (U4) des Übertragungsgliedes (4) mit dem verzögerten Meßsignal (U2) einem Summenbildner (5) zugeführt ist, dessen Ausgangsgröße (U5) dem Meßsignal (U1) entspricht.
  2. 2. Elektronisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Übertragungsglied (4) eine Totzone mit dem Übertragungsfaktor Null aufweist.
  3. 3. Elektronisches Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Übertragungsglied (4) bezüglich des Kennlinienverlaufs im ersten und dritten Quadranten unsymmetrisch aufgebaut ist.
  4. 4. Elektronisches Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einem Eingang eines Reglers vorgeschaltet ist.
  5. 5. Elektronisches Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einem anzeigenden und/oder registrierenden Meßgerät vorgeschaltet ist.
    509838/0552
DE19742412641 1974-03-15 1974-03-15 Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von in MeSsignalen enthaltenen Rauschanteilen Expired DE2412641C3 (de)

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DE19742412641 DE2412641C3 (de) 1974-03-15 Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von in MeSsignalen enthaltenen Rauschanteilen
AT144175A AT357608B (de) 1974-03-15 1975-02-25 Elektronisches filter fuer verrauschte messsignale
IT2097975A IT1033465B (it) 1974-03-15 1975-03-06 Filtro elettronico per segnali misurati affetti da rumore
JP2943375A JPS50123251A (de) 1974-03-15 1975-03-11
LU72039A LU72039A1 (de) 1974-03-15 1975-03-13
FR7507847A FR2264440A1 (en) 1974-03-15 1975-03-13 Electronic filter for noisy analogue signals - transmits all step changes and large signals without delay
BE154361A BE826717A (fr) 1974-03-15 1975-03-14 Filtre electronique pour des signaux de mesure brouilles

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Publication Number Publication Date
DE2412641A1 true DE2412641A1 (de) 1975-09-18
DE2412641B2 DE2412641B2 (de) 1976-08-12
DE2412641C3 DE2412641C3 (de) 1977-03-24

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2618391A1 (de) * 1976-04-27 1977-11-10 Marconi Co Ltd Verfahren und einrichtung zur herabsetzung des rauschens in einem elektrischen eingangssignal
EP0254029A2 (de) * 1986-06-20 1988-01-27 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Verfahren zum Filtern eines verrauschten Signals
WO1988003306A1 (en) * 1986-10-29 1988-05-05 Jiri Klokocka Apparatus for eliminating noise and/or hum in a signal

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EP0254029A2 (de) * 1986-06-20 1988-01-27 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Verfahren zum Filtern eines verrauschten Signals
EP0254029B1 (de) * 1986-06-20 1993-07-21 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Verfahren zum Filtern eines verrauschten Signals
WO1988003306A1 (en) * 1986-10-29 1988-05-05 Jiri Klokocka Apparatus for eliminating noise and/or hum in a signal

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BE826717A (fr) 1975-09-15
FR2264440B3 (de) 1977-11-18
IT1033465B (it) 1979-07-10
DE2412641B2 (de) 1976-08-12
AT357608B (de) 1980-07-25
JPS50123251A (de) 1975-09-27
LU72039A1 (de) 1975-08-20
ATA144175A (de) 1979-12-15
FR2264440A1 (en) 1975-10-10

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