Вы это имели ввиду http://www.national.com/ms/LB/LB-5.pdf или что-то другое?
Если 16 МБ не проблема - http://www.4shared.com/file/118990457/f2de...tions_2009.html - программа расчета большинства известных фильтров - от LC до цифровых - там есть активные фильтры, выбираете Band Stop или ФВЧ

Сообщение отредактировал ledum - Oct 22 2009, 10:59

2 Xenia: Так вроде бы фильтр третьего порядка всего с этим справится ?

Я когда задавала вопрос ничего конкретного в виду не имела. Ссылку эту посмотрела и задумалась... 50 Гц он, конечно, режет хорошо (-40 db), но на 100 Гц он давит полезный сигнал на -15 db (соглаcно графику Figure 2), т.е. в 32 раза. Это много. Кроме того, он резко изменит соотношение амплитуд составляющих внутри интересующего меня диапазона частот, т.к. правый край - 400 гц он практически не режет. Нужно думать. Хотелось все же, чтобы фильтр был еще более острым.



Я не спец в фильтрах. Что касается самого АЦП (сигма-дельта ADS1255), то его фильтрующие способности, по-видимому, сильно завязаны на частоту дискретизации. Если установить частоту сбора данных 50 Гц, то сетевую наводку он рубит замечательно. Но мне, как понимаете, такая частота для оцифровки данных мала, т.к. мой диапазон 100-400 Гц. Таким образом, мне приходится работать на частоте дискретизации 1000-2000 Гц, чтобы хотя бы различать биения на 400 герцах.

Поведение АЦП при этом таково, что при частоте оцифровки 5, 10 или 50 Гц сетевой помехи не видно, но она появляется во всей своей красе уже при 100 Гц. Все отлично до тех пор, пока полный период сетевой помехи целиком укладывается в период преобразования. Т.е. тут не столько АЦП своим фильтром ее фильтрует, сколько она сама самовычитается по причине своего нулевого среднего за этот период. Уже на частоте пребразования 100 Гц видно разительное отличие между четными и нечетными точками. А на частоте 1000 Гц я отчетливо вижу четкую гармонику 50 Гц, повторяющуюся через каждые 20 точек.

В даташите на мой АЦП есть куча информации про эти фильтры, но я не вижу никаких средств управлять ими иначе, чем изменяя рабочую частоту оцифровки (data rate). Но такой возможности я лишена, т.к. фактически привязана к частоте 1000 Гц и снизить ее не могу.

Качество скана сыграло злую шутку - минус 15 дБ на 100Гц это просто двойной Т-мост без операционника. С операционником - жирная линия на 60Гц.
На нижней картинке спан от 30Гц до 100Гц - маркер - на 70Гц. На предыдущем посте другое предложение - полосовик 100 - 400Гц (картинку вставил, а подпись уже не успел), но, ИМХО, режектор проще и лучше.
PS А Вы что мощности считаете? 15дБ по мощности - 31.6 раза, по напряжению - 5.62 раза

Сообщение отредактировал ledum - Oct 22 2009, 12:10

Ага, пронеслась. С децибелами мне редко приходится иметь дело - не по той формуле вычислила.
За ответ спасибо!

Ксения, а до АЦП поставить хороший инструментальный усилитель для медицинских применений не пробовали? И подключать сигнал по экранированной витой паре. Тогда наводка сети будет давиться более чем на 100дБ, если только она не пролазит на АЦП по цепям питания.

А вы мне посоветуйте чего-нибудь конкретное, а то я впервые слышу о существовании инструментальных усилителей для медицинских применений.

Я использую AD8295 - вполне неплохо вылавливает низкоуровневые сигналы в условиях работы в непосредственной близи силовой установки. Но он не самый защищённый по входам и по уровню допустимого синфазного сигнала, но достаточно хороший из дешёвых. CMRR при коэффициенте усиления равном 1 - 90дБ, при большем коэффициенте усиления, соответственно, больше.

На первой странице даташита - ещё образцы инструментальных усилителей, может вам что подойдёт. Также у TI есть хорошие инструментальные усилители.

Сообщение отредактировал one_eight_seven - Oct 22 2009, 14:04

Обычный изолирующий усилитель, в принципе- любого типа, но сертифицированный с точки зрения безопасности применения в медицине. Т. е. электропрочность изоляции между первичной и вторичной сторонами, гарантия того, что на первичной стороне в случае аварии на вторичной не появятся опасные напряжения/токи и т.п. Может сертифицироваться вся установка на это дело- например, ЭКГ. Как правило, требуется достаточно большое значение КОСС- но это уже вопрос метрологии, а не безопасности.

To Xenia Ну и еще почитать http://www.biosemi.com/publications/artikel3.htm
или хотя бы http://www.radiolocman.com/shem/schematics.html?di=47010
Или это с инструментальным усилителем такие проблемы?
Кстати, сразу и изолирующие усилители http://www.analog.com/en/amplifiers-and-co...ucts/index.html . Мы использовали 215-й, но в совсем другой технике...

Сообщение отредактировал ledum - Oct 22 2009, 15:01

Xenia, какие уровни полезного сигнала и помехи вы видите перед АЦП? Каков Ку усилителя?

Дыкть, вы просили 10 раз, т.е. 20dB, а тут получается даже 25 (т.е. 40 - 15)dB.


Можно частоту среза унести на 70Гц и увеличить крутизну в два раза. Но мне кажется, что 100Гц все равно будет пробивать, уже как наводка от выпрямителей. Может проще синхронизироваться с частотой сети, как уже кто-то где-то предлагал, и производить измерения пару раз за период при минимуме напряжения, как и помехи ?


Это к тому, что третий - технически несложно, т.е. реально.

Подозреваю, что 100 Гц дискретизации очень редко для Ксении при такой полосе.

В своё время для регистрации биопотенциалов кожи использовали INA118. Рекомендую и AppNotes для этого усилителя посмотреть (например http://focus.ti.com/lit/an/slyt226/slyt226.pdf). Хотелось бы отметить ещё пару моментов:
1. Если Вам важна форма регистрируемых биосигналов, то помимо неравномерности АЧХ в желаемой полосе, проверяйте ФЧХ, она должна быть линейной, иначе получите искажение формы сигнала. В своё время читал статью Морозова А.А. о математической компенсации нелинейности ФЧХ для восстановления формы сигнала, но сейчас что-то никак не могу на неё найти ссылку.
2. Также, если используете кабели для подключения датчиков, то половина проблем будет не в усилителе, а именно в кабеле. Лучше применять специализированные кабели с двумя или даже тремя экранами. Здесь также были работы по исследованию влияния кабеля отведения при регистрации биосигналов, но к сожалению, ссылок сейчас найти не смогу. Я могу ошибаться, но насколько помню, основная проблема в ёмкости кабеля и утечке тока на эту ёмкость: источник биосигнала имеет очень большое внутреннее сопротивление, которое с ёмкостью кабеля образует RC-фильтр. Также за счёт малых токов от источника сигнала увеличивается чувствительность к емкостным помехам.
3. Сам электрод и система крепления его к пациенту. Тут вообще, ситуация напоминает "танцы с бубнами". Подбор ЭКВ, смещения пациента, вибрации, подготовка электродов, температурные изменения, пот пациента и т.д. Однако, если электроды используются (по другому я не представляю как снять сигнал), то настоятельно рекомендую прочесть книгу Орлов Ю. Н. "Электроды для измерения биоэлектрических потенциалов" (http://buybook.com.ru/book-205609-130.html), особенно первую часть.
4. А по поводу синфазной помехи, то в соответствии с AppNote'ом в пункте 1, думаю, что при подаче синфазного напряжения на измеряемый объект Ваша помеха уменьшится в разы и не приведёт к отсечке усилителя.

Кстати, таки да, схема из книжки 500 вредных практических схем на ИС:

Уменьшено Р Т‘Р С• 82% 925 x 642 (46.63 килобайт)