Eliminación del ruido de la línea eléctrica de las mediciones de CC en el software NI

Actualizado el Jan 21, 2019

Reportado en

Software

  • LabWindows/CVI Advanced Analysis Toolkit
  • LabVIEW Advanced Signal Processing Toolkit
  • LabVIEW Advanced Analysis Libraries Toolkit (Legacy)
  • LabVIEW

Detalles del problema

  • Estoy midiendo señales de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés) de bajo nivel, como las de un transductor de presión o tensión, y veo un ruido de 50 Hz o 60 Hz o un pico en las líneas eléctricas cercanas. Quiero eliminar el ruido sin utilizar filtros de paso bajo de hardware externo. ¿Puedo reducir el ruido en el software? ¿Hay filtros o funciones preinstalados en LabVIEW?
  • ¿Es posible agregar un rechazo de ruido de 50/60 Hz a mi módulo? ¿Es posible agregar esto usando el software LabVIEW?

Solución

Sí. Recuerda que las líneas eléctricas suministran voltajes en ondas sinusoidales. Sabiendo que la media aritmética en un período de una onda sinusoidal es 0, puede eliminar el ruido de la línea de alimentación de sus mediciones mediante un simple promedio.

En general, la frecuencia de muestreo debe ser un múltiplo entero de la frecuencia de ruido. El número de muestras promediadas debe ser múltiplos enteros del número de muestras por período.

Si se encuentra en un país donde los generadores de energía producen 60 Hz (por ejemplo, EE. UU.), Debe muestrear a una frecuencia que sea un múltiplo entero de 60 Hz. Si toma muestras a 120 Hz, tendrá 2 muestras por período. Si promedia más de 60 puntos (múltiplo entero de 2), tendrá un promedio de más de 30 períodos. En este caso, puede obtener lecturas efectivas cada medio segundo, sin el ruido de línea de 60 Hz en sus mediciones. Cuantos más períodos se promedian, más se reduce la interferencia.

Si también está viendo ruido de 50 Hz, puede muestrear en el mínimo denominador común de 50 y 60, que es de 300 Samples per second (S/s, por sus siglas en inglés). De esta manera, está promediando un múltiplo de 5 puntos para un ruido de 60 Hz y un múltiplo de 6 puntos para un ruido de 50 Hz con una sola frecuencia de muestreo.

En algunos casos no es posible promediar sin erradicar los datos interesantes. En este caso, es posible utilizar un filtro de software, como un filtro Butterworth, para eliminar la señal de 60 Hz. Los filtros de software están disponibles en el Kit de herramientas de análisis avanzado para LabVIEW y vienen de serie con las versiones completa y de desarrollo profesional.

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