ruido en señal adquirida

[jorgemorelo8]

Tengo un problema con el ruido de mi circuito estoy captando señal de 100uV y tengo implementado un filtro analogico pasabanda  de cuarto orden de buttherworth de banda de frecuencia de 2Hz hasta 30Hz pero pese a este filtrado tengo un poco de ruido en cierto grado debido a la red de 50Hz fuera del rango del filtro pasabanda, como se explica esto? ya que cuando puse un filtro rechasabanda de 50Hz elimine el problema, no entiendo a que se debe este hecho, yo pense que el ruido se iva a eliminar ya con el filtro pasabanda.

[Nihil]

puede inducirse en alguna parte del circuito debido a la red eléctrica.

podrías evitarlo agregando digitalmente un filtro en tu programa para filtrar sólo esa frecuencia.

Otra cosa sería el modo en el que está seteado tu puerto A/D. Lo mejor dado el voltaje tan pequeño que manejás, sería entrada diferencial. Pero eso no asegura que se induzca físicamente en el circuito.

Espero ayude.

(si ayuda dá kudos)

(si resuelve el problema, marcalo como resuelto.)

[jorgemorelo8]

Muchas gracias Nihil por tu pronta aclaración, sabes soy nuevo en electronica y tengo un proyecto elaborado el cual tengo que defender pronto y estoy captando señales cerebrales de magnitud de 10uV a 100uV y los amplifico mediante un amplificador de instrumentacion de manera diferencial esto esta implementado en una placa de circuitos y lo estoy filtrando mediante un filtro pasabanda analogico de cuarto orden tipo butterworth en un rango de frecuencias de 0.5Hz a 30Hz en una segunda placa de circuitos, ambos circuitos estan conectados a traves de dos conductores (cables electronicos) la señal y tierra, y es que de manera practica la señal cerebral que visualizo mediante osciloscopio o en el computador (Labview) de manera similar tiene un pequeño ruido que debe ser mas o menos el 10 a 15% de la señal cerebral y gracias al filtro notch rechasabanda de (50 Hz) logro eliminar el ruido sin ningun problema pero me gustaria poder explicar como una señal fuera del rango de frecuencias filtrada interfiere en cierta manera, en este caso en que parte se induce el ruido y a que se debe este hecho.

De antemano agradesco tu colaboración.

[Nihil]

Mirá, una prueba que podés hacer, es poner los cables al aire, un tramo corto sería suficiente. Digitalizar el ruido y hacerle un análisis de espectro (FFT). Ahí deberías ver los 50Hz que se inducen en los cables. Si no ves los 50 hz entonces pobá con uno a masa y el otro al aire. Básicamente lo que querés hacer es una antena que capte los 50hz que se inducen porque estás rodeado de cosas que funcionan con esa frecuencia e irradian. Es más, si tenés luces fluorescentes en tu laboratorio, probá apagándolas, y viendo si seguís viendo los 50hz.

Los tubos funcionan a esa frecuencia y meten ese ruido, es muy característico, en mi laboratorio pasó una vez, que no me acuerdo qué estabamos viendo..

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vos dijiste "los amplifico mediante un amplificador de instrumentacion de manera diferencial" el amplificador diferencial es esencial y está 10 pero puede ser que los 50hz se induzcan en alguna etapa posterior

Explicación: en algún tramo de cables (si son largos es aún más probable) se induce el voltaje de la red. Y ese tramo funciona básicamente como una antena.

DUDA! cómo digitalizás la señal para verla en la computadora? usás una placa de NI? si sí, entonces deberías asegurarte que el canal de entrada del converson esté en modo diferencial (esto debería eliminar este acoplamiento). 

Si no tenés una Placa NI, entonces fijate si tenés un tipo de configuración diferencial, Si no tenés esa opción, entonces deberías explicar lo necesario que sería tenerlo.

Básicamente lo que quiero decir es que: no deberías estar viendo el acoplamiento de los 50Hz si estuvieras digitalizando tu señal de manera diferencial.

Creo que hice mucho lío para explicarte las cosas, espero no marearte demasiado.

Saludos y suerte con tu presentación!

(si ayuda, dá un kudos)

(si soluciona el problema, marcá el problema como resuelto) 

[jorgemorelo8]

Gracias Nihil, si ya lo tengo claro como puedo verificar el problema pero a lo que me refiero es a como puedo explicar teoricamente mi caso es decir por que se tiene esa interferencia de 50Hz fuera del rango ya filtrado de la señal, en este caso el filtro pasabanda deberia eliminar la señal a frecuencias superiores a 30Hz como puedo argumentar este efecto, a lo que me refiero es si acaso existe la posibilidad de tener un problema de ruido fuera de la señal filtrada, te comento esto debido a que en el momento de la defensa del proyecto pueden cuestionarme este hecho y me gustaria argumentar teoricamente y de manera correcta este efecto, no se si me puedes aconsejar de como explicar este problema.

Una vez más te agradesco infinitamente tu ayuda en este caso.

[Nihil]

El campo eléctrico que se genera en el ambiente debido a las líneas de alimentación, funcionamiento de equipos, y en especial las luces pulsadas de los tubos blancos de luz, induce en etapas posteriores al filtro eliminabanda la señal de ruido a 50Hz. 

Para eliminar este fenómeno electromagnético, se proponen dos posibles soluciones: a) filtro knotch b) digitalización de modo diferencial. (subrayo, porque no es lo mísmo al amplificador diferencial que tenés en la etapa posterior a tu sensor; aunque el concepto es el mismo "diferencial" lo mantenés en dos etapas muy importantes: su amplificación de la señal, y en tu digitalización que sucede después de tramos "largos" de cable.

Eso es básicamente lo que argumentaría yo. y lo fundamentaría con las pruebas que te conté antes.

[jorgemorelo8]

Muchas gracias Nihil no sabes cuanto agradesco tu colaboración y tiempo en aclararme este problema ahora entiendo que la señal fuera del rango de frecuencias de filtro pasabanda de 0.5Hz a 30Hz que deberia eliminarse, existe la posibilidad de tener la presencia de ruido en 50Hz que de acuerdo a la teoria y calculos del filtro pasabanda no deberia de darse, esa era mas que todo la duda del problema, ahora se que hice bien en poner al final de mi circuito un filtro notch que elimine ese ruido, para tener una señal cerebral completamente pura y limpia, lo que mas queria era que en la parte del circuito total (hardware) del equipo no se tenga ningun ruido posible para que como entrada a la tarjeta que estoy usando se tenga una señal limpia.

Gracias por todo

[Nihil · Accepted solution]

ah, listo! excelentemente hecho. 🙂