FI63635C - Filtrationsarrangemang foer eliminering av naetstoerningar - Google Patents

Description

4 63635

SUODINJÄRJESTELY VERKKOHÄIRIÖIDEN ELIMINOIMISEKSI-FILTRATIONSARRANGEMANG FÖR ELIMINERING AV NÄTSTÖRNINGAR

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen suodinjärjestely.

Verkkohäiriön perustaajuuden poistamiseksi on yleisesti tunnettua summata peräkkäisiä analysoitavasta signaalista otettuja näytteitä. Yleisesti verkkohäiriöiden poistamiseen käytetään digitaalisia suotimia, jotka kuitenkin rakenteeltaan voivat muodostua varsin mutkikkaiksi ja siten myös kalliiksi varsinkin riippuen siitä, miten paljon signaali-informaatiota halutaan analysoida suodatetuista signaaleista. Tietyissä erikoissovellutuksissa, esimerkiksi haluttaessa analysoida kohinantyyppisiä signaaleja, jollaisia useat biosähköiset signaalit kuten EEG ja EMG ovat, saattaa ainoa kiinnostava, analysoitava suure olla signaalin amplitudi, jolloin edellä mainitut digitaalisuotimet ovat tasoitukseen useinkin turhan monimutkaisia.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada rakenteeltaan mahdollisimman yksinkertainen ja kustannuksiltaan edullinen suodinjärjestely kaikkien verkkohäiriöiden tehokasta pois-suodattamista varten, joka erityisesti sopii mainittujen kohinantyyppisten signaalien analysoinnin yhteydessä käytettäväksi. Keksinnön tavoitteet saavutetaan patenttivaatimuksessa 1 ja alivaatimuksessa esitetyllä tavalla.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa * 63635 kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista suodin-järjestelyä , - kuvio 2 esittää graafisesti suodinjärjestelyn ensimmäisen vaiheen läpäisykäyrää ja - kuvio 3 esittää koko suodinjärjestelyn läpäisykäyrää .

Kuvion 1 suodinjärjestelyn toiminta on seuraava. Mahdollisen vahvistuksen ja kaistanmäärittelyn jälkeen analysoitava signaali 1 syötetään analogianultiplekseriin 2. Verkkotaajuinen referenssisignaali 3 johdetaan taajuudenkahdentajapiiriin, joka kuviossa on toteutettu kaksoismultivibraattorilla 4a-4b. Signaalin 5 avulla määrätään kanavan valinta (A tai B) ja signaalilla 6, joka edustaa kaksinkertaista verkkotaajuutta, muodostetaan analysoitavasta signaalista analogiset diskreettiaika-näytteet/ Nämä syötetään pitopiirien 7 ja 8 kautta summaus-piiriin 9, jossa muodostetaan signaalit (1) Yn 7 <Xn + xn-l> ' jossa Xn on n:s näyte.

Suorittamalla tunnetulla tavalla Z-muunnos saadaan (2) Y (Z) = 1 + z”1, josta sijoittamalla Z = ejw, w taajuusmuuttuja, saadaan tämän vaiheen läpäisykäyräksi (3) |H(w) I2 = j (1 + cos w).

Läpäisykäyrä, jossa H (w) = A (ulos)/A (sisään) on esitetty kuviossa 2, josta nähdään, että tässä vaiheessa verkkotaajuus, joka tässä on 50 Hz, sekä sen parittomat harmoniset taajuudet on suodatettu pois. Nyt on oleellista huomata, että alkuperäinen signaali on tässä vaiheessa laskostunut taajuuksille, jotka ovat pienempiä kuin 50 Hz. Näin ollen johtamalla analogiset näytesignaalit Yn edelleen ylipäästösuotimen 10 läpi, saadaan myös verkkotaajuuden parilliset harmoniset poissuodatettua. Näin keksinnön mukaisella suodinjärjestelyllä

II

63635 voidaan yksinkertaisella tavalla eliminoida kaikki verkko-häiriöt. Tilannetta suodinjärjestelyn jälkeen on havainnollistettu kuviossa 3, jossa läpäissyt amplitudi on esitetty sisäänsyötetyn taajuuden funktiona.

Ratkaisun etuna voidaan lisäksi mainita, että se toimii yhtä hyvin myös muilla kuin 50 Hz verkkotaajuuksilla ja että pienet verkkotaajuuksissa esiintyvät vaihtelut eivät häiritse prosessia. Koska keksinnön mukaisen suodinjärjestelyn seurauksena alkuperäisestä signaalista saatava taajuus-informaatio pienenee mainitun taajuuksien laskostumisen johdosta, ratkaisu sopii parhaiten käytettäväksi nimenomaan silloin, kun pääasiallinen määritettävä suure on signaalin amplitudi tai teho, mikä pätee usein biosähköisten signaalien analysointiin.

Keksintö ei rajoitu esitettyyn sovellusmuotoon, vaan useita keksinnön muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

f *1

Claims (4)

1. 63635
2. 1. Suodinjärjestely verkkohäiriöiden eliminoimiseksi säh köisestä, varsinkin kohinantyyppisestä biosähköisestä signaalista signaalia karakterisoivien suureiden, ennen muuta amplitudin tai tehon analysoimista varten, tunnetta siitä yhdistelmästä, että siihen kuuluu sinänsä tunnettu näytteenottopiiri analogisten diskreettiaikanäytteiden muodostamiseksi analysoitavasta signaalista käyttämällä näytteenottotaajuutena kaksinkertaista verkkotaajuutta, summausvälineet (9) signaalien · Yn = j (Xn + Xn-i), jossa Xn on n:s näyte, muodostamiseksi peräkkäisistä analogisista näytteistä verkkotaajuuden ja sen parittomien harmonisten taajuuksien poissuodattamiseksi, sekä ylipäästösuodin (10) mainituille signaaleille Yn verkkotaajuuden parillisten harmonisten taajuuksien poissuodattamiseksi.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodinjärjestely, tunnettu siitä, että mainittuun näytteenottopiirin kuuluu taajuudenkahdentajana ja näytteenottoa jän määrääjänä kak-soismonostabiilimultivibraattori (4a, 4b) tai vastaava verkkotaajuuteen lukitsemista varten, analoginen multiplekseri (2) tai vastaava kytkinpiiri, jota mainittu taa-juudenkahdentaja (4a, 4b) on järjestetty ohjaamaan, sekä pitopiirit (7, 8) peräkkäisten analogisten näytteiden summaamista varten.
4. 1. En filteranordning för eliminering av nätstörningar ur en elektrisk, i synnerhet bioelektrisk signal av brustyp för analysering av signal karakteriserande storheter, framför allt amplitud och effekt, kännetecknad av den kombination, att den omfattar en i och för sig känd II