NI 9219 (50-Hz-Unterdrückung des AD-Wandlers)

Hallo zusammen,

ich verwende die Messkarte NI 9219.

Stelle ich den Timing-Modus des AD-Wandlers auf "Hohe Geschwindigkeit", kann ich Werte mit 100 Hz erfassen.
Jedoch ist das 50-Hz-Netzbrummen ersichtlich, d.h. der Messwert ist sinusförmig statt konstant.
Dieser Timing-Modus ist daher nicht zu gebrauchen.

Aktiviere ich die 50-Hz-Unterdrückung, ist alles ok, nur beträgt die max. Frequenz nun 7,7 Hz und das ist mir etwas zu wenig:

Aus der Anleitung:

Zitat:Conversion time, no channels in TC mode
High speed 10 ms for all channels
Best 60 Hz rejection 110 ms for all channels
Best 50 Hz rejection 130 ms for all channels
High resolution 500 ms for all channels

Woher genau kommt das Netzbrummen?
Ist die interne Gleichspannung so schlecht geglättet?

Noch habe ich kein Oszilloskop da, daher die Fragen.

Da der AD-Wandler eine solche Unterdrückung integriert hat, vermute ich, dass dieses Verhalten normal ist.
Andere Karten hingegen (NI 9203, NI 9201) haben damit jedoch keine Probleme.

' schrieb:..., d.h. der Messwert ist sinusförmig statt konstant.

Der Messwert (singular!) ist sinusförmig?

Zitat:Aktiviere ich die 50-Hz-UNterdrückung, ist alles ok, nur beträgt die max. Frequenz nun 7,7 Hz und das ist mir etwas zu wenig:

Keine Ahnung was bei dieser integrierten Methode passiert. Hast du dir schonmal überlegt die 50 Hz auf Softwareebene selbst rauszufiltern? Stuchwort: Notchfilter. Dann weißte ganz genau was passiert.

Zitat:Woher genau kommt das Netzbrummen?

Aus der 220V Versorgungsspannung aus der (Labor?)Umgebung. Die Netzspannung mit der die Gerätschaften in der Umgebung versorgt werden, verursacht elektromagnetische 50-Hz-Felder, die ihrerseits in schlecht geschirmte Kabel/Bauteile diese 50 Hz Frequenz induzieren. Kannst ja mal Spaßes halber in einen Raum wechseln wo wenig bis keine Elektrogeräte stehen.

Zitat:Noch habe ich kein Oszilloskop da, daher die Fragen.

Ein Spektrum kann man sich auch mit LV ganz toll selber bauen.

Zitat:Da der AD-Wandler eine solche Unterdrückung integriert hat, vermute ich, dass dieses Verhalten normal ist.

Die Gefahr ist halt immer da ...

' schrieb:Da der AD-Wandler eine solche Unterdrückung integriert hat, vermute ich, dass dieses Verhalten normal ist.

Ja, dieses Feature ist normal. Das geht sogar soweit, dass die Netzfrequenz einstellbar ist: 50 oder 60Hz.

Warum die 50Hz Einfluss haben, weis ich noch nicht. Auch bei den Temperaturkarten NI PCI-4351 muss die Netzspannung, also 50Hz, angegeben werden. Ich vermute mal, dass aufgrund der hochgenauen und langdauernden (seriellen) Wandlung die Netzfrequenz einen Einfluss hat. Bedenke, dass die Auflösung ja irgendwo bei µV liegt. Da kann ein Brumm schon schädlich sein. Bedenke weiterhin: 50Hz kann man schon wegfiltern - mit einem Tiefpass => Abtastfrequenz < Tiefpass, ca. 10Hz.

Die Erfassungskarte ist kein vom Ground isoliertes Gerät, man kann da nicht einfach so messen, als ob es sich um ein frei schwebendes Multimeter handelt. Der Fehler kommt zu 99.9% daher, daß das nicht beachtet wird und daß es eine Erdschleife gibt. Wahrscheinlich hast du die von NI ausdrücklich nicht empfohlene Konfiguration verwendet:
   

Danke für die Antworten.

' schrieb:Der Messwert (singular!) ist sinusförmig?

Ne sorry, natürlich meine ich den Verlauf der Messwerte über der Zeit.

Bei einer Abtastfrequenz von 50 Hz und einem Tiefpassfilter mit Grenzfrequenz 10 Hz ändert sich nichts merklich. Ich habe weiterhin den siusförmigen Verlauf. Eine Grenzfrequenz von 20 Hz scheint besser zu sein.
Viel höher kann ich nicht gehen, da sonst die Bedingung "0 < f_l <= f_h <= fs/2" nicht erfüllt ist.

Was meinst du mit "Abtastfrequenz < Tiefpass, ca. 10Hz"?

Die Frequenz des Sinus sind übrigens keine 50 Hz. Vermutlich wird da die Schwebung o.ä. abgetastet. Die Frequenz ist deutlich geringer << 1 Hz.

Nachtrag: @Lucki: Da muss ich mal schauen. Ich habe das nicht angeschlossen. Danke für den Hinweis.
Woher hast du die Abbildung? Die ist mir weder in der Anleitung der Karte noch des DAQ 9178 begegnet.

' schrieb:die Bedingung "0 < f_l <= f_h <= fs/2" nicht erfüllt ist.

Kleiner Einwand: Das rot markierte Gleich ist falsch. Korrekt lautet das Abtasttheorem: fmax < fs/2. [*Klugscheiß off*]

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' schrieb:Bei einer Abtastfrequenz von 50 Hz und einem Tiefpassfilter mit Grenzfrequenz 10 Hz ändert sich nichts merklich. Ich habe weiterhin den siusförmigen Verlauf. Eine Grenzfrequenz von 20 Hz scheint besser zu sein.

Ein externer Tiefpass wird nix nützen. Ich gehe davon aus, dass in der Karte sowas integriert ist und zum Tragen kommt, wenn man die langsame Abtastung wählt. Bei schneller Abtastung wird dieser Filter einfach weggelassen.

Zitat:Was meinst du mit "Abtastfrequenz < Tiefpass, ca. 10Hz"?

Mit Abtastfrequenz meine ich deine in der Applikation festgestellte Samplerate, also 7.7Hz. Die ist kleiner als der Tiefpass. Und der dauer so lange, weil er ja den 50Hz-Brumm eliminieren soll.

Zitat:Die Frequenz des Sinus sind übrigens keine 50 Hz. Die Frequenz ist deutlich geringer << 1 Hz.

Hier meinst du bestimmt den Sinus in deinem Messsignal. Deutlich weniger als 1 Hz?

Zitat:Nachtrag: @Lucki: Da muss ich mal schauen. Ich habe das nicht angeschlossen. Danke für den Hinweis.

Masseschleifen sind immer kritisch. Ich kann mir vorstellen, dass selbst deine <<1Hz-Schwebung von einer Masseschleife begünstigt wird.

Ich hänge hier 2 Bilder an, dann siehst du, was ich für Messwerte empfange. Ich denke, das ist sinnvoller, als die Kurven zu beschreiben.

Modus "Beste 50-Hz-Unterdrückung":

   

Modus "Hohe Geschwindigkeit":

   

' schrieb:Ich hänge hier 2 Bilder an, dann siehst du, was ich für Messwerte empfange. Ich denke, das ist sinnvoller, als die Kurven zu beschreiben.

50% Abweichung! Und das sinusförmig! Ich dachte eher an so 5%.

Kontrolliere mal die Verdrahtung!

Beruhigend, dass es so nicht normal ist.

Welche Verdrahtung genau?
Wie dieses DAQ-Rack (9178) verdrahtet ist oder der Sensor?
Der Sensor ist richtig angeschlossen und er funktioniert auch.