28.10.2014, 11:09
Hallo Community,
ich entschuldige mich schonmal für einen Doppelpost: Da ich nicht weiß, ob es eine LabView Problematik oder eine Analoge Elektrotechnik-Frage ist, steht dieses Problem hier für die Elektro-Seite auch nochmal auf mikrocontroller.net. Allerdings ohne VI.
ich weiß langsam nicht mehr weiter:
Ich habe ein Experiment aufgebaut, mit dem ich verschiedene
Elektrodentypen in ihrem Frequenzgang im Biosignalbereich vergleichen
möchte. Optimalerweise gibt es keine großen Unterschiede in der sehr
geringen Dämpfung.
Dafür habe ich einen Messaufbau (siehe Bild) und ein LabView VI
geschrieben, das 4 Channel (das heißt 3 Elektroden und das
Referenzeingangssignal) mit 1kHz sampled und speichert - und mir
zur eingespeisten Signalfrequenz per FFT die magnitude sowie den AC Vrms
der Signale berechnet und alles loggt.
Die Dämpfung berechne ich im VI entweder durch
20*log(mag_out/mag_in) oder
20*log(Vrms_out/Vrms_in)
wobei ich für die FFT magnitude "FFT Power Spectrum and PSD.vi" und für
den Vrms Wert den "AC & DC Estimator.vi" verwende. Ich habe aber auch
schon anderes ausprobiert.
Nun folgendes Problem:
=====================
Rund 30% aller errechneten Dämpfungswerte sind positiv - das gemessene
Signal also (minimal) größer als das eingespeiste.
=====================
Das ist ja nun völliger quark - ich bekomme aber nicht heraus, woran
das liegt! Und Neben der Tatsache, dass die Dämpfungen allesamt sehr
klein (idR ca. <0.01dB) sind, kann ich damit die Messdaten nicht
sinnvoll vertreten.
Ich suche nun für den Grund für dieses Verhalten, weil ich die Messungen
gerne noch einmal sauber hätte.
Um alles nachvollziehbar zu machen, ist der Messaufbau kurz beschrieben
und im Bild verdeutlicht:
Signalgenerator: Agilent DSO-X2014A Oszi mit eingespeistem Signal 1-200
Hz, Sinus, 100-150mVpp
Probe: Mittig eine typische AgCl Elektrode (vom Signalgenerator) auf ein
Stück schweineschwarte. Darunter äquidistant drei Elektroden anderen
Typs.
Das Wavegen Signal vom Agilent und die Signale der Messelektroden werden
mit einem NI USB-6003 mit 1kHz zwischen -1 und 1V gegen GND (RSE)
gesampled. Außerdem sind alle Signale noch auf dem Agilent angezeigt.
Agilent Wavegen und USB-6003 GND sind alle auf einen Punkt verbunden.
Wenn ich auf dem Oszi per AC Coupling messe, misst mir das sinnvolle AC
RMS Werte auf den Kanälen, das heisst die Referenz ist immer etwas
größer als das Messsignal. Die NI USB-6003 kann leider nur DC coupling,
aber ein Offset sollte ja nichts an der FFT magnitude oder Vrms ändern?!
Beispielwerte für eine 80Hz Signal Messung:
LabView:
Referenz: AC Vrms 52,9656mV; FFT magnitude 0,00280508
Messsignal: AC Vrms 52,97mV; FFT magnitude 0,00280531
--> Dämpfung +0,0007dB
Dagegen Laut Oszi
Referenz: AC Vrms 51.98mV
Messsignal: AC Vrms 51.89mV
--> Dämpfung -0,015 dB
Ich brauch geloggte Daten, kann ja nicht alles vom Oszi ablesen und in
eine Excel Tabelle schreiben. Kann mir jemand mit Feedback helfen?
Im Anhang auch das komplette VI, falls das helfen kann.
Beste Grüße
Derzeitige Vermutung: 50Hz Brummen wird irgendwie noch eingefangen und Anteile erhöhen den Vrms Wert des Messsignals.
Nur: Sollte nicht wenigstens die FFT magnitude der Zielfrequenz dieses Problem beheben?
ich entschuldige mich schonmal für einen Doppelpost: Da ich nicht weiß, ob es eine LabView Problematik oder eine Analoge Elektrotechnik-Frage ist, steht dieses Problem hier für die Elektro-Seite auch nochmal auf mikrocontroller.net. Allerdings ohne VI.
ich weiß langsam nicht mehr weiter:
Ich habe ein Experiment aufgebaut, mit dem ich verschiedene
Elektrodentypen in ihrem Frequenzgang im Biosignalbereich vergleichen
möchte. Optimalerweise gibt es keine großen Unterschiede in der sehr
geringen Dämpfung.
Dafür habe ich einen Messaufbau (siehe Bild) und ein LabView VI
geschrieben, das 4 Channel (das heißt 3 Elektroden und das
Referenzeingangssignal) mit 1kHz sampled und speichert - und mir
zur eingespeisten Signalfrequenz per FFT die magnitude sowie den AC Vrms
der Signale berechnet und alles loggt.
Die Dämpfung berechne ich im VI entweder durch
20*log(mag_out/mag_in) oder
20*log(Vrms_out/Vrms_in)
wobei ich für die FFT magnitude "FFT Power Spectrum and PSD.vi" und für
den Vrms Wert den "AC & DC Estimator.vi" verwende. Ich habe aber auch
schon anderes ausprobiert.
Nun folgendes Problem:
=====================
Rund 30% aller errechneten Dämpfungswerte sind positiv - das gemessene
Signal also (minimal) größer als das eingespeiste.
=====================
Das ist ja nun völliger quark - ich bekomme aber nicht heraus, woran
das liegt! Und Neben der Tatsache, dass die Dämpfungen allesamt sehr
klein (idR ca. <0.01dB) sind, kann ich damit die Messdaten nicht
sinnvoll vertreten.
Ich suche nun für den Grund für dieses Verhalten, weil ich die Messungen
gerne noch einmal sauber hätte.
Um alles nachvollziehbar zu machen, ist der Messaufbau kurz beschrieben
und im Bild verdeutlicht:
Signalgenerator: Agilent DSO-X2014A Oszi mit eingespeistem Signal 1-200
Hz, Sinus, 100-150mVpp
Probe: Mittig eine typische AgCl Elektrode (vom Signalgenerator) auf ein
Stück schweineschwarte. Darunter äquidistant drei Elektroden anderen
Typs.
Das Wavegen Signal vom Agilent und die Signale der Messelektroden werden
mit einem NI USB-6003 mit 1kHz zwischen -1 und 1V gegen GND (RSE)
gesampled. Außerdem sind alle Signale noch auf dem Agilent angezeigt.
Agilent Wavegen und USB-6003 GND sind alle auf einen Punkt verbunden.
Wenn ich auf dem Oszi per AC Coupling messe, misst mir das sinnvolle AC
RMS Werte auf den Kanälen, das heisst die Referenz ist immer etwas
größer als das Messsignal. Die NI USB-6003 kann leider nur DC coupling,
aber ein Offset sollte ja nichts an der FFT magnitude oder Vrms ändern?!
Beispielwerte für eine 80Hz Signal Messung:
LabView:
Referenz: AC Vrms 52,9656mV; FFT magnitude 0,00280508
Messsignal: AC Vrms 52,97mV; FFT magnitude 0,00280531
--> Dämpfung +0,0007dB
Dagegen Laut Oszi
Referenz: AC Vrms 51.98mV
Messsignal: AC Vrms 51.89mV
--> Dämpfung -0,015 dB
Ich brauch geloggte Daten, kann ja nicht alles vom Oszi ablesen und in
eine Excel Tabelle schreiben. Kann mir jemand mit Feedback helfen?
Im Anhang auch das komplette VI, falls das helfen kann.
Beste Grüße
Derzeitige Vermutung: 50Hz Brummen wird irgendwie noch eingefangen und Anteile erhöhen den Vrms Wert des Messsignals.
Nur: Sollte nicht wenigstens die FFT magnitude der Zielfrequenz dieses Problem beheben?
