Autor Tema: Frecuencia de muestreo  (Leído 1394 veces)

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #15 en: 27 de Diciembre de 2019, 15:31:53 »
Hola Eduardo, simule el circuito como me sugeriste y ya me muestra una grafica en frecuencia pero no entiendo muy bien su significado.
Se atenua para frecuencias hasta 300Hz aprox. y luego se eleva de nuevo.

Esto indica que las armonicas son mas importantes hasta el quinto grado y que por tanto solo se atenuan con el filtro estas frecuencias?

Entonces podria suponer que puedo considerar una frecuencia de muestreo de 300Hz por ejemplo? cosiderando que por estar atenuadas las armonicas de 3° y 5° grado puedo considerar por ejemplo 5 veces el valor de la frecuencia fundamental (300Hz) para que mi frecuencia de muestreo sea multiplo exacto de la frecuencia fundamental como anteriormente me sugeriste? o puedo muestrear
a una frecuencia menor?
 
* PUBLICAR-2.pdf
(38.69 kB - descargado 36 veces)






Desconectado afta

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #16 en: 27 de Diciembre de 2019, 15:35:24 »
En el grafico del archivo Publicar-2:

Las señales AC1 y AC2 estan con amplitud de 18.3V  a 60Hz y AC1 con desfase de 0 mientras que AC2 tiene un desfase de 180.
Es la forma como pude simular en frecuencia.






[/quote]
« Última modificación: 27 de Diciembre de 2019, 15:37:34 por afta »

Desconectado Eduardo2

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #17 en: 29 de Diciembre de 2019, 14:18:59 »
Hola Eduardo, simule el circuito como me sugeriste y ya me muestra una grafica en frecuencia pero no entiendo muy bien su significado.
Se atenua para frecuencias hasta 300Hz aprox. y luego se eleva de nuevo.

En el mensaje anterior escribí  que saques el transformador  pues ingresando la señal a la entrada del divisor se simula correctamente.

Me refería a esto:

 

* resp.jpg
(39.54 kB, 512x451 - visto 122 veces)


El problema en realidad son los diodos, pues son elementos no lineales.
¿Que tiene esto que ver?  Pues de forma breve porque la respuesta en frecuencia consiste en la relación Vout/Vin en función de la frecuencia y solo es válida con elementos lineales.
Con no-lineales no se puede construir porque la relación Vout/Vin depende de la amplitud de Vin.

Lo que hace el simulador cuando tiene transistores diodos u otros elementos no lineales es resolver el circuito en CC y de acuerdo a la polarización de cada uno crea el modelo lineal correspondiente a ese estado y calcula los puntos de la gráfica.
¿Que validez tiene lo que sale de ahí?  Pues vale con pequeña señal.

En tu caso, cuando se hace la respuesta en frecuencia los diodos se están cancelando. Si sacaras uno solo la gráfica cambiaría aunque no serviría de nada pues el diodo quedaría reemplazado por una resistencia de pérdidas+un condensador.
Ojo, esto en el análisis de respuesta en frecuencia, cuando ponés el osciloscopio es otra cosa.

Citar
Entonces podria suponer que puedo considerar una frecuencia de muestreo de 300Hz por ejemplo? cosiderando que por estar atenuadas las armonicas de 3° y 5° grado puedo considerar por ejemplo 5 veces el valor de la frecuencia fundamental (300Hz) para que mi frecuencia de muestreo sea multiplo exacto de la frecuencia fundamental como anteriormente me sugeriste? o puedo muestrear
a una frecuencia menor?

Si, tranquilamente a una frecuencia menor.  Lo que ocurre es que a medida que te acerques a la frecuencia de Nyquist vas a necesitar mayor cantidad de muestras, un filtrado mas elaborado y punto flotante --> por eso, mientras el hardware/software lo permita conviene frecuencias de muestreo mas altas.

Lo de sincronizarse es una manera fácil de eliminar el ruido y simplificar el filtrado (idealmente, con una senoide pura, con tres muestras por ciclo sincronizadas no necesitas filtrado)


Desconectado afta

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #18 en: 03 de Enero de 2020, 14:03:29 »
Si, tranquilamente a una frecuencia menor.  Lo que ocurre es que a medida que te acerques a la frecuencia de Nyquist vas a necesitar mayor cantidad de muestras, un filtrado mas elaborado y punto flotante --> por eso, mientras el hardware/software lo permita conviene frecuencias de muestreo mas altas.

Hola disculpa no pude entrar en estos dias a falta de internet.

Estoy confundido en la relacion que hay entre la frecuencia de Nyquist y la cantidad de muestras a tomar.

Tenia esta informacion:

Si quiero tomar 120 muestras por ciclo, mi frecuencia de muestreo seria 7.2KHz. Esto con el siguiente procedimiento:

1 / 60Hz = 16.66ms     ; Frecuencia de la señal a muestrear de 60Hz

16.66ms / 120 = 0.1388ms   ;Periodo de muestreo

1 / 0.1388ms = 7.2KHz  ;Frecuencia de muestreo

Si me baso en esto, al aumentar el numero de muestras, aumenta mi frecuencia de muestreo. Quisiera saber si estos calculos son
correctos para hallar la frecuencia de muestreo a partir del numero de muestras.

Desconectado KILLERJC

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #19 en: 03 de Enero de 2020, 15:10:54 »
Es que no es lo mismo...

Frecuencia de muestreo = Velocidad con que tomas las muestras

Cantidad de muestras que vas a usar depende de vos. Por ejemplo si solo usas 2, 64, 128, 1024, etc. Eso no depende de lo de arriba.

Desconectado Eduardo2

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #20 en: 03 de Enero de 2020, 16:39:19 »
....
Estoy confundido en la relacion que hay entre la frecuencia de Nyquist y la cantidad de muestras a tomar.

Frecuencia de Nyquist está relacionado con la señal, es la frecuencia a partir de la cual no hay mas componentes armónicas.
Esto es una idealización y lo mas cercano cercano es una señal pasada por un filtro pasa bajos y a partir de cierta frecuencia se considera que ya no hay mas armónicas (en sentido práctico)
De no cumplirse esto, sería imposible la reconstrucción de la señal muestreada.

La cantidad de muestras a tomar es asunto tuyo, por ejemplo:

 

* Sine.jpg
(36.46 kB, 581x318 - visto 102 veces)


El 1er caso está muestreado a 120Hz --> No sirve, no se puede reconstruir la señal.
El 2do caso está muestreado a 300Hz --> Se puede reconstruir la señal, calcular su valor RMS etc, aunque para un propósito gráfico es mejor tener mas muestras.
El 3er caso esta muestreado a 1800Hz --> Lo mismo, puede ser mucho o poco según el propósito.


Acá en cambio

 

* Sawtooth.jpg
(37.52 kB, 571x314 - visto 99 veces)


Las frecuencias de muestreo son las mismas, pero como la señal es discontinua el espectro es infinito decayendo según 1/n
Al muestrear es necesario un filtro, pero no importa cual sea su frecuencia de corte siempre quedaran armónicas fuera.
Lo que se hace es usar la mayor velocidad que permita el hardware+software y asumir que en señales discontinuas habrá un pequeño error.




El cálculo está bien, aunque conviene que el muestreo dure varios ciclos.

Desconectado afta

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #21 en: 06 de Enero de 2020, 21:10:52 »
Hola nuevamente me encuentro configurando el ADC del PIC para hacer un muestreo a 300Hz.

Con este valor tengo una frecuencia de muestreo de 3.33ms. Quisiera saber si es necesario configurar mi TMR0 para conseguir este tiempo exacto o puedo tomar considerar un tiempo de 3ms.

Desconectado Eduardo2

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #22 en: 07 de Enero de 2020, 00:30:49 »
Si  vas a sincronizar el muestreo con la señal, 3ms sirven si muestreás durante 150ms = 9 ciclos = 50 muestras


Tené claro que esto que estás haciendo es un buen ejercicio, no un buen instrumento.  Al limitarte (filtrando) a la frecuencia fundamental nadie usaría este procedimiento para calcular el valor RMS y un profesor te pondría mala cara,  ya que hacerlo por muestreo tiene sentido cuando la señal tiene cierto contenido armónico.
Claro que ahi  la cosa se pone mas complicada porque hace falta mayor cantidad de muestras a mayor velocidad, e igual se tienen limitaciones.  Es por eso que los testers True-RMS lo hacen analógicamente y la definición se aplica cuando el equipo tiene un procesador  picante o se trata la señal en la PC.

Desconectado afta

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #23 en: 07 de Enero de 2020, 01:24:17 »
Tené claro que esto que estás haciendo es un buen ejercicio, no un buen instrumento.  Al limitarte (filtrando) a la frecuencia fundamental nadie usaría este procedimiento para calcular el valor RMS y un profesor te pondría mala cara,  ya que hacerlo por muestreo tiene sentido cuando la señal tiene cierto contenido armónico.

Gracias por compartir tus conocimientos Eduardo.

Entonces, según el circuito que tengo, ¿Cómo podría medir el nivel de tensión de la red eléctrica para ver si se mantiene dentro de un rango establecido?. Lo que quisiera es usarlo como un circuito que para un nivel mínimo de tensión (por ejemplo 190VAC) me detecte un voltaje muy bajo y para un voltaje de por ejemplo 260VAC lo considere un voltaje alto. Es decir, como proteccion contra subtensión o sobretensión.

Pensé que podría usar el valor RMS  ya que no sé de qué otra manera podría detectar el nivel de tensión en la entrada.

Desconectado Eduardo2

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #24 en: 07 de Enero de 2020, 19:48:59 »
...
Entonces, según el circuito que tengo, ¿Cómo podría medir el nivel de tensión de la red eléctrica para ver si se mantiene dentro de un rango establecido?. Lo que quisiera es usarlo como un circuito que para un nivel mínimo de tensión (por ejemplo 190VAC) me detecte un voltaje muy bajo y para un voltaje de por ejemplo 260VAC lo considere un voltaje alto. Es decir, como proteccion contra subtensión o sobretensión.

Para detectar nivel necesitás muy poco, ni siquiera que la lectura sea lineal.  Lo que se hace es rectificar->filtrar->y_al_ADC

En su versión sencilla algo así:
 

* Vmaxmin640.jpg
(26.54 kB, 640x180 - visto 84 veces)


- En el ejemplo el transformador es 220/12
- R1,R3 forman un divisor de tensión para acondicionar el rango de tensión al ADC. Y si hubiese picos de línea R1,R2,R3 limitan la corriente (conducen a gnd y vcc los diodos de protección internos)
- R1,R2,R3,C1,C2 forman un filtro pasa bajo pasivo de 2do orden de 1.6Hz
- Debido a la caída en los diodos , la lectura del ADC es de la forma  AD = a*Vrms - b

Claro, como hacés para saber a cuantos Volts corresponde la lectura del ADC?  --> Se hace una calibración,  tomás con tester  dos mediciones de la tensión de entrada y ves la lectura del ADC --> con eso sacás las constantes y las grabás en el micro.
También puede programar un modo de servicio y guardar las constantes en eeprom.

Un ajuste por pobre que sea necesitás siempre, porque no podés confiar en la exactitud de la relación de transformación del trafo. No porque el fabricante no sepa contar vueltas, sino porque el núcleo en los transformadores suele estar bastante saturado , deformando la salida (aplastando) y en consecuencia la lectura no va a ser la teórica. 
Y también darse por conforme con lo que salga, ya que un protector de max/min tiene bastante tolerancia  ;)

El ajuste puede hacerse de varias formas por hardware con presets o medir y modificar el valor de R1 , pero usando un micro es preferible corregir por software.


Saludos.

Desconectado afta

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #25 en: 10 de Enero de 2020, 14:18:56 »
Gracias Eduardo me queda claro con el circuito que posteas, lo que pasa es que quisiera hacerlo con el circuito que tengo, con el cual obtengo una señal variable para la entrada al ADC. Quisiera saber como  leer el nivel de tension en la entrada cuando el ADC lee una señal variable.

Desconectado KILLERJC

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #26 en: 10 de Enero de 2020, 16:32:44 »
Gracias Eduardo me queda claro con el circuito que posteas, lo que pasa es que quisiera hacerlo con el circuito que tengo, con el cual obtengo una señal variable para la entrada al ADC. Quisiera saber como  leer el nivel de tension en la entrada cuando el ADC lee una señal variable.

Entonces deberias postear el circuito que tenes.

Desconectado afta

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Re:Frecuencia de muestreo
« Respuesta #27 en: 10 de Enero de 2020, 17:07:27 »
Entonces deberias postear el circuito que tenes.

Hola que tal. Ya lo posteé. Tiene el nombre Publicar y está en formato pdf.