Señal analógica con ruido

[Fercho8]

Estoy intentando medir el desplazamiento de una placa, movida por un motor que a su vez es controlado por un variador de frecuencia.

Éste motor tiene un mecanismo que mueve la placa hacia arriba y hacia abajo con una frecuencia de 2Hz. Lo estoy midiendo con una especie de transductor lineal, que va de 0 a 10v.

El problema es, que mientras esté el motor parado, la señal analógica que recibo es muy buena, con muy poco ruido, pero en cuanto lo pongo en marcha, la señal empieza a tener mucho ruido (más en el arranque del motor), ya una vez estabilizado el motor, el ruido disminuye, pero de repente me salen picos, ésto provoca un error en mi programa, ya que lo que checo es que la placa se mueva solo en un cierto rango de distancia, y un pico, ya sea positivo o negativo, me indicaría que la placa esta a un nivel mayor de lo esperado.

He intentado con varias herramientas (filtros, media, moda, promedio), pero no he tenido los resultados esperados, tal vez no las estoy aplicando bien. Básicamente lo que quiero es limpiar lo mas que se pueda la señal, ya que dicha señal después la multiplico y le hago otras operaciones para convertirla de volts a distancia, entonces cualquier ruido, se amplificaria con las operaciones que hago.

Cabe mencionar que los picos no aparecen periódicamente, sólo de vez en cuando, es decir no en todos los ciclos, como menciono, ya una vez estabilizado el motor, y a velocidades mas altas, la señal es mas limpia, pero en el arranque y a velocidades lentas, la señal tiene mas picos.

En cuanto a la conexión, el cable esta blindado, si tiene tierra física, la computadora esta con una UPS, los cables de potencia estan separados de los de control y lectura, hay un filtro de línea.

Estoy utilizando una tarjeta DAQ NI-USB6229, con entrada analógica de 0-10v, N Muestras, 100 Muestras de lectura y un Rate de 200Hz

Terminal Configuration: RSE, Custom Scalling: No Scale.  Trabajo con LabView7.1

Adjunto 3 imagenes, donde se muestran los picos, y la señal limpia, todas son con el motor en marcha.

Ojalá puedan darme algunas sugerencias de como limpiar esta señal. Gracias!

[Pedrobertoni]

Hola Fercho8. Al parecer la conexión es apropiada. De acuerdo al comentario sobre haber utilizado incorrectamente tus filtros, podrías utilizar el VI express de filtros. Esa es una aproximación sencilla que ayuda a saber si un filtro suerte efecto en tu señal, si se configura como un pasa bajas con una frecuencia de corte de aproximadamente 10Hz (la señal de ruido dura 0.04s) . Si prefieres utilizar VIs que no sea el express puedes encontrarlos en:

Signal Processing >> Filters

Ahora bien, la señal no es periodica y, de acuerdo a las dos imágenes con ruido que enviaste, la señal de error es igual cada vez que aparece. ¿Sería posible que revisaras físicamente tu motor y el mecanismo en general?. Sugiero que busques dientes de engranes rotos (si los hay), o bandas bien firmes y en buen estado. Existe la posibilidad de que algun obstaculo físico este afectando el comportamiento del sistema. A bajas velocidades es más dificil vencer la inercia del sistema y por eso aparece el pico de ruido, a alta velocidad se reducen esos picos.

 Espero que esta información te sea útil.

[Pedrobertoni]

Hola Fercho8. Si las dos fotos con ruido son de instantes diferentes es muy probable que el ruido lo cause alguna fricción en tu mecanismo.

Espero que esta información te sea útil

[Fercho8]

El mecanismo de entrada, si va a tener algunos errores, pero es muy complicado de arreglar, lo ideal sería arreglarlo con algunas herramientas de manejo de señales, me podrían decir cuales serían las convenientes de usar?

[Pedrobertoni]

Hola Fercho8. Lo ideal en ese caso es aplicar el filtro. tu componente de ruido esta en 25Hz y la frecuencia principal es de 2Hz. Entonces con el filtro pasa bajas será suficiente. Te recomiendo que uses el VI express de Filter. Este se encuentra en le diagrama de bloques en la carpeta de Express.

Te invito a que revises el VI anexo. En este se simula una señal como la que enviaste y se el induce un ruido de la misma magnitud y frecuencia. Aunque este es periódico, en tu sistema esos componentes deberán reducirse con el filtro.

Que estes muy bien.

[Fercho8]

Muchas gracias, solo un favor, me lo podrías enviar para 7.1? esque no lo puedo ver.

Saludos!

[Pedrobertoni]

hola Fercho8. el Vi que te envie se ve asi.

Mensaje editado por Pedrobertoni

[Pedrobertoni]

Hola Fercho8. Te anexo el VI en LabView 7.1

Espero que te sea util

[albertovi]

Hola Fercho8:

La forma de filtrar la señal con el software es una buena alternativa, pero por lo general los motores introducen ruido al sistema (por ser una carga inductiva), una forma de eliminar este ruido cuando el motor esta en funcionamiento es colocar un filtro de linea en el sistema de medicion (por lo comun a la entrada de tu fuente de alimentacion u otro hardware) , este filtro de linea elimina el ruido que se acopla en la linea electrica.

Espero haber dado una alternativa de solucion a tu proyecto

Saludos

Alberto C.