Вопрос по RC-фильтру

[oleg314]

Практический вопрос, может, кто объяснит.

Есть устройство: датчик виброускорения - RC-фильтр - АЦП - микроконтроллер - компьютер. RC-фильтр - простейший, то есть впаяли конденсатор в нужное место.
Испытали на вибростенде, много раз. Все работает, фильтр фильтрует, то есть давит верхние частоты.

Но почему-то при большой амплитуде не входе в фильтр он фильтрует слабо. Чем больше амплитуда на входе, тем меньше он давит частоты. Особенно сильно эффект проявляется при > 10g.

Хочется понять физику процесса.

[HochReiter]

Я не понимаю не только физику, но и сам процесс. Если это не сверхсекретная железяка для минобороны, расскажите подробнее. Какой датчик, какие частоты, как давит, чем измеряли и всё остальное. Если даже Вы расскажете что-то, по Вашему мнению не относящееся к делу - не страшно. А вдруг это важная информация, но Вы об этом не догадываетесь

[Asmodey]

oleg314 писал(а):

RC-фильтр - простейший, то есть впаяли конденсатор в нужное место.

Конденсатор впаяли, а где R? Если параметры (внутреннее сопротивление) датчика изменяются с амплитудой сигнала, тогда и параметры "RC-фильтра" поплывут. Впендюрьте туда резистор с сопротивлением во много раз большим чем внутреннее сопротивление выхода датчика и смотрите что получится. Или буфер какой между датчиком и фильтром.

[oleg314]

Датчик - AP2037-10-03.
Частоты - от 100 до 2000 Гц.
АЦП - встроенное в STM32h743.
Как давит - графики вставить не могу, ну, скажем, на 600 Гц при 3g на выходе имеем значение в 8 раз меньше, чем без фильтра - это только одна цифра, да. В общем, фильтр имеет при фиксированной нагрузке АЧХ, какая и должна быть у такого фильтра.
Мы с помощью этого фильтра выделяем полосу частот где-то до 500 Гц. Но при больших нагрузках АЧХ фильтра "выпрямляется", то есть он перестает работать.

Добавлено after 3 minutes 6 seconds:

Asmodey писал(а):

oleg314 писал(а):

RC-фильтр - простейший, то есть впаяли конденсатор в нужное место.

Конденсатор впаяли, а где R? Если параметры (внутреннее сопротивление) датчика изменяются с амплитудой сигнала, тогда и параметры "RC-фильтра" поплывут. Впендюрьте туда резистор с сопротивлением во много раз большим чем внутреннее сопротивление выхода датчика и смотрите что получится. Или буфер какой между датчиком и фильтром.

Схемотехник, который это делал, сказал, что сопротивление в схеме и так есть.

У датчика нет нормального даташита. Надо будет ему посоветовать то, что вы сказали, спасибо.

[АлександрЛ]

У нас в оборудовании применяются вот такие фильтры:

Конечно, С1 и С2 0,047 мкФ для фильтра 200 Гц.. 0,022 мкФ это 500 Гц..
Моделировал фильтр в протеусе- модель совпадает с реально снятыми данными.
Правда, я бы ещё добавил, перед фильтром, повторитель на ОУ

Сами расчёты фильтров- вот тут:
https://it.wikireading.ru/20711
https://geektimes.ru/post/253704/

Вложения

Схема Фильтра.JPG

(12.62 KiB) Скачиваний: 258

[oleg314]

АлександрЛ писал(а):

У нас в оборудовании применяются вот такие фильтры:

Спасибо, изучим!

P.S. Вы не из Питера?

[HochReiter]

У датчика нет нормального даташита.

Упоминается наличие встроенного предусилителя стандарта ICP, он же IEPE. Выходной сигнал - напряжение, не надо шунтировать усилитель конденсатором, такое не нормируется никаким даташитом. Как тут уже посоветовали, или RC с достаточно большим R, или фильтр Бесселя более высокого порядка на ОУ.

[oleg314]

HochReiter писал(а):

У датчика нет нормального даташита.

Упоминается наличие встроенного предусилителя стандарта ICP, он же IEPE. Выходной сигнал - напряжение, не надо шунтировать усилитель конденсатором, такое не нормируется никаким даташитом. Как тут уже посоветовали, или RC с достаточно большим R, или фильтр Бесселя более высокого порядка на ОУ.

Спасибо!

[АлександрЛ]

oleg314 писал(а):

P.S. Вы не из Питера?

Нет. У меня "иносказательно" написано..

[oleg314]

АлександрЛ писал(а):

oleg314 писал(а):

P.S. Вы не из Питера?

Нет. У меня "иносказательно" написано..

Ой, я и не посмотрел. Просто мне года три назад очень похожую схему рисовал на промокашке один человек из Питера. Вот я и подумал ::):)

А у вас что за аппаратура?

[HochReiter]

Это фильтр Саллена-Ки, ему больше полувека

[Asmodey]

Какие хорошие вещи делали 50 лет назад... и схемы тоже

[HochReiter]

Всё нормально, в Питере ещё жив хранитель древних секретов с промокашкой.

[АлександрЛ]

А у вас что за аппаратура?

Инструментальный усилитель->фильтр->АЦП->компьютер..
К ИУ подключается ВСЁ- от тензодатчиков, датчиков давления, и до акселерометров и термопар..