Temperaturmessung über Soundkarte / AM Demodulation

Hallo,
Ich bin neu in diesem Forum und habe recht begrenzte LabVIEW-Kenntnisse und könnte etwas Hilfe gebrauchen.

Mein Ziel ist es per Soundkarte Signale von 4 Temperatursensoren auszuwerten.
Hierzu habe ich mir eine Schaltung gebaut mit 4 pt100-Kanälen, deren Ausgang ein amplituden- und frequenzmoduliertes Signal auf den Soundkarteneingang gibt. In der Frequenz ist die Temperaturinformation und in der Amplitude die Kanalinformation (1-4) enthalten. Die Amplitudenmodulation ist eine einfach Treppenfunktion.

Mein Problem ist nun, die einzelnen Treppenstufen sauber zu trennen, damit ich die Frequenzanalyse seperat für jeden "virtuellen Kanal" durchführen kann.

Ich bin für alle Tips dankbar.

Das angehängte Bild zeigt, wie das Signal in etwa aussieht.

Viele Grüße und ein schönes Wochenende

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Hallo,

für mich sieht es so aus (auf den ersten Blick), als ob sich das über die Zeitachse aufschlüsseln läßt. Wenn Du konstante Zeiten hast für jeden Sensor, versuch es doch damit.

Schöne Grüße

Peter

Hallo,
Vielen Dank für die Antwort, Mein Problem mit der Zeitachse ist, daß die Daten komplett asynchron aufgenommen werden, ich aber trotzdem möglichst sämtliche Daten Auswerten möchte, sonst hätte ich vielleicht einfach einen Trigger verwendet und ab dann die Konstanten Zeiten.

Ich hab jetzt eine Lösung gefunden indem ich erst den Betrag des Signals nehme und dann tiefpass filtere. Dann habe ich sauber die Stufen. Dann habe ich mit dem VI "Mask und Limit testing" ein logisches Signal erzeugt, während die Amplitude in einem bestimmten Bereich ist. Das scheint auch ganz gut zu funktionieren.

Mein nächstes Problem ist nun, wie kann ich das Quell-Array in 4 Einzelne aufteilen entsprechend den True-Signalen die mir das "Mask und Limiting" Vi liefert?

Testhalber habe ich einfach mal das Eingangswaveform mit den Einzelnen Signalen multipliziert und dann die FFT gemacht um die Temperaturdaten zu bekommen.

Allerdings müßte das doch recht rechenaufwendig sein, weil die fft dann ja immer einen kompletten Puffer bearbeiten muß, also ein array mit meistens 0-en und nur in kleinen Berreichen Daten.

Es muss doch eine einfache Möglichkeit soetwas wie einen analogen Demultiplexer zu erstellen, ich bin da aber noch nicht ganz sicher wie.

Falls dafür jemand einen Tipp hätte wäre ich auch sehr dankbar.

In dem Bild sieht man das gefilterte Stufensignal und in dem linken Chart das logiksignal für die unterste "Stufe" des Signals.

Vielen Dank

Hallo,

also langsam wird es zu kompliziert wird mich,
Aber "Quellarrray in 4 aufteilen"...
Sowas geht über Index-Array. Da gibts im Forum auch schon ne Menge zu.
Mit den ganzen vis "mask und limit" und wie sie alle heißen, kenn ich mich leider überhaupt nicht aus. Und Nullen aus dem array entfernen geht auch über "aus array entfernen."

Vielleicht hats etwas geholfen

Peter

Hallo,

hier ist ein einfaches Beispiel -- vieleicht hilft es.

Edit:

Du musst den Messzeitpunkt noch anpassen. Eine Schleife dauert 50ms. Zu einem Zeitpunkt ändert sich die Amplitude, im nächsten Schleifendurchgang kannst Du Amplitude und Frequenz messen ( Übergang ist dann vorbei). Ob die Zeiten passen musst Du selber rausfinden.

Hallo,

@Peter04: Vielen Dank für den Tipp, das mit den Nullen entfernen funktioniert schon mal, mit der Index Array Variante muss ich mich noch vertraut machen.

@kpa: Danke für das Beispiel, ich werde es mir mal genau anschauen müssen, aber mir scheint, dass es die Lösung für mein Problem enthält.

Viele Grüße und einen schönen Sonntagabend

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Hi,
vielleicht bin ich zu spät, aber kannst du nicht Kanal in Frequenz und Temperatur in Amplitude codieren? Damit wird die Auswertung doch etwas einfacher, denke ich, nämlich einfach parallel über vier Bandpassfilter und Wertmittelung... Und müsste auch hardwaretechnisch über einen festen Oszillator und einen vom PT1000-gesteuerten Verstärker einfacher zu realisieren sein als das mit den oben gezeigten Stufen...

Grüße,

ch

Hallo,
Die Auswertung wäre dann tatsächlich einfacher, das Problem ist allerdings, daß die Sache möglichst genau sein soll und dazu auch noch halbwegs Fehlerresistent, was den Anwender angeht.
Sollte nämlich jemand an dem LineIn-Level etwas verändern, wäre die gesamte Genauigkeit dahin.
Auf die Frequenz hat der Benutzer allerdings keinen Einfluß, egal woran er dreht.

Ich bin immernoch daran, dem Beispielprogramm von kpa zu folgen. Das Problem ist allerdings, daß die Auswertung über diese "Extract single Tone" VI bei meinem Signal nicht richtig funktioniert, weil es, da es ein Rechtecksignal ist, stark überschwingt und die Amplitude schlecht messbar ist.

Die sache mit dem Gleichrichten + Tiefpass funktioniert ja gut zum selektieren, nur bekomme ich es nicht recht hin, das ind das VI von kpa zu integrieren.
Anfangs hatte ich Probleme mit den verschiedenen Datentypen die einfach nicht zusammen passen wollten (wahrscheinlich häufiger bei Anfängern).
Im Moment habe ich eine For Schleife, die 4 Arrays der Länge des Soundkartenpuffers als Eingänge hat (mit Indexing), wobei 3 der Arrays die Masken für die Kanäle enthalten (also nur 0 und 1) und das 4.Array sind die ursprünglichen Messdaten.
Was ich jetzt damit machen will ist folgendes: In der Schleife stehen ja dank der automatischen Indizierung immer die Einzelnen Arrayeinträge mit gleichem Index bereit.
Die Aktion soll dann lauten: Wenn Maskenarrays sagen, Kanal A, dann schreibe aktuellen Messsignals-Array-Eintrag in neues Array für Kanal A (bzw hänge an).

Diese Auswahl nach Kanal habe ich auch über eine Case-Struktur versucht, hatte dann aber das Problem, daß ich die Daten nicht in getrennte Arrays schreiben konnte.

Ich werd mich wohl noch eine Weile mit den Grundlagen beschäftigen müssen.

Das Bild zeigt nocheinmal, daß die Amplituden-Kanalumsetzung wenigstens grundlegend funktionsfähig ist.

Viele Grüße

Hallo,
ich habe jetzt (denke ich) eine brauchbare Lösung gefunden.
Die Sufen nach ihrer Höhe zu unterscheiden und dann auszuwerten habe ich nach einigem Versuchen verworfen, weil es (für mich) zu kompliziert geworden ist halbe stufen mit ganzen anständig zu verknüpfen, das hat dann immer zu teils hohen nebenfrequenzen im Spektrum geführt und damit zu ungenauigkeiten. Aussrdem waren die Werte dann nicht konkreten Zeiten zuzuordnen, obwohl das nicht wirklich schlimm wäre.

Der aktuelle Ansatz ist, die Datenauslese mit der Modulationsfrequenz zu synchronisieren, dann hat man nämlich konstante Abschnitte im Waveform, die man dann sauber auswerten kann.
Dazu hab ich eine Regelschleife eingebaut, die versucht, die Flanke der größten Treppenstufe bei einer Konstanten Zeit zu halten. Geregelt wird die Puffergröße der Soundkarte.
Insgesamt bin ich mit dem Ergebnis recht zufrieden, die Genauigkeit scheint auf den ersten Blick auch ganz ok zu sein so ca. 0.1-0.2 grad C.
Die Auflösung ist zwar um einen Faktor 10 besser, aber die Schaltung gibt wahrscheinlich nicht mehr Genauigkeit her, ist auch kein wunder, da ich nur billig op-amps verwendet habe, die alle keine gute offset-stabilität haben.

Falls es noch jemanden interessiert, habe ich mal die funktionsfähige, wenn auch sehr unaufgeräumte VI angehängt.
Wenn jemand an der Schaltung interessiert sein sollte kann ich die auch reinstellen.

Viele Grüße
und danke für die Hilfe