Hej! Ako dodávateľ DSP som videl z prvej ruky úžasnú úlohu DSP (Digital Signalsinging) hrá v spracovaní signálu snímača. Poďme sa teda ponoriť a porozprávať sa o tom, čo presne je funkcia DSP v tejto oblasti.
Po prvé, pochopme, o čom je spracovanie signálu senzora. Senzory sú všade okolo nás - v našich telefónoch, autách, priemyselných zariadeniach a dokonca aj v našich domovoch. Sú ako oči a uši týchto zariadení a neustále zachytávajú najrôznejšie signály z prostredia. Tieto signály môžu byť veci ako teplota, tlak, svetlo, zvuk a pohyb. Ale tu je vec: Surové signály zo senzorov sú často chaotické. Môžu byť plné hluku, rušenia a nemusia byť vo formáte, ktorý je pre ostatné časti systému ľahké používať. Tam vstúpi DSP.
Jednou z kľúčových funkcií DSP pri spracovaní signálu senzorov je redukcia šumu. Hluk je ako statický v rádiu - dostane sa do cesty užitočným informáciám. Senzory môžu vyzdvihnúť všetky druhy elektrického a environmentálneho šumu, ktorý môže skresliť skutočný signál, o ktorý sa zaujímame. Algoritmy DSP sú navrhnuté tak, aby odfiltrovali tento šum. Napríklad na odstránenie vysokého frekvenčného šumu zo signálu snímača sa môže použiť jednoduchý nízko - priechodový filter. Predstavte si teplotný senzor v priemyselnom prostredí. Môže dôjsť k elektrickému rušeniu z blízkych strojov, ktoré by mohli spôsobiť nepresné hodnoty teploty. Použitím nízko -priechodného filtra pomocou DSP môžeme signál vyhladiť a získať presnejšie znázornenie skutočnej teploty.
Ďalšou dôležitou funkciou je zosilnenie signálu. Niekedy sú signály zo senzorov veľmi slabé. Napríklad biosenzor detekujúci malé množstvo konkrétnej molekuly vo vzorke môže spôsobiť veľmi slabý elektrický signál. DSP sa môže použiť na zosilnenie tohto signálu bez zavedenia príliš veľkého šumu. V DSP existujú rôzne typy zosilňovačov, napríklad programovateľné zosilňovače zisku. To nám umožňuje upraviť amplifikačný faktor na základe sily prichádzajúceho signálu. Týmto spôsobom sa môžeme ubezpečiť, že signál je dostatočne silný na to, aby sa ďalej spracoval inými časťami systému.
DSP tiež hrá rozhodujúcu úlohu pri kondicionovaní signálu. Zahŕňa to transformáciu signálu senzora do užitočnejšieho formátu. Napríklad senzor môže produkovať analógový signál, ale zvyšok systému môže byť navrhnutý tak, aby pracoval s digitálnymi signálmi. DSP môže vykonávať analóg - Digitálnu konverziu (ADC). Počas tohto procesu sa kontinuálny analógový signál vzorkuje v pravidelných intervaloch a prevádza sa na sériu digitálnych hodnôt. Akonáhle je signál v digitálnej podobe, je oveľa ľahšie manipulovať s pomocou algoritmov DSP. Potom môžeme vykonávať operácie, ako je kompresia údajov, čo je užitočné, keď potrebujeme efektívne vysielať alebo ukladať údaje senzora.
Okrem týchto základných funkcií je DSP vynikajúci na extrakciu funkcií. V mnohých aplikáciách sa nezaujímame o celý signál senzorov, ale skôr o konkrétne vlastnosti v ňom. Napríklad vo vibračnom senzore, ktorý sa používa na monitorovanie zdravia stroja, by sme sa mohli zaujímať o frekvenčné komponenty vibračného signálu. Algoritmy DSP môžu vykonať Fourierovu transformáciu signálu, aby sa rozložili na jeho frekvenčné komponenty. To nám umožňuje zistiť, či existujú nejaké abnormálne frekvencie, ktoré by mohli naznačovať problém so strojom, napríklad opotrebované ložisko.
Hovorme o niektorých skutočných aplikáciách sveta, kde je funkcia DSP v spracovaní signálu snímača skutočne zrejmá. V automobilovom priemysle sa senzory používajú na všetko od nasadenia airbagov až po monitorovanie tlaku v pneumatikách. DSP pomáha pri spracovaní signálov z týchto senzorov, aby zabezpečila presnú a spoľahlivú prevádzku. Napríklad v systéme brzdenia anti - zámku (ABS) poskytujú snímače rýchlosti kolies signály, ktoré sa spracúvajú pomocou DSP. Algoritmy DSP analyzujú signály rýchlosti kolesa, aby sa zistilo, či sa koleso počas brzdu chystá uzamknúť. Ak áno, systém môže upraviť tlak brzdenia, aby sa zabránilo šmyku.
V lekárskej oblasti sa senzory používajú pre širokú škálu aplikácií, od monitorovania vitálnych príznakov pacienta po detekciu chorôb. Napríklad snímač elektrokardiogramu (EKG) zaznamenáva elektrickú aktivitu srdca. Surový signál EKG je často hlučný a je potrebné ho spracovať. DSP sa môže použiť na odstránenie šumu, detekciu rôznych vĺn v signáli EKG (ako napríklad P, QR a T vlny) a výpočet dôležitých parametrov, ako je srdcová frekvencia a rytmus. Tieto informácie potom lekári používajú na diagnostikovanie srdcových stavov.
Teraz by som chcel spomenúť niektoré produkty, ktoré súvisia s našou témou iným spôsobom. Ak ste v potravinárskom priemysle, možno vás zaujímaMaslový prášok Sapp Dlhodobé skladovanie Veľká hodnota. Je to skvelá voľba pre dlhé termínové úložisko a má dobrú hodnotu. Iný produkt jeTripolyphosfát sodný 95% STPP Potravinový stupeň ako činidlo na zadržiavanie vody, ktorý sa bežne používa ako činidlo na zadržiavanie vody v potravinách. AMonosodný fosforečnan MSP potravinársky stupeň CAS: 7558 - 80 - 7 Addititívu s potravinamije tiež užitočnou potravinovou prísadou.
Ak potrebujete vysoko kvalitné riešenia DSP pre potreby spracovania signálu senzora, sme tu, aby sme pomohli. Naše výrobky DSP sú navrhnuté tak, aby poskytovali efektívne a spoľahlivé spracovanie signálu. Či už pracujete na malom projekte alebo na rozsiahlej priemyselnej aplikácii, máme pre vás správne riešenia DSP. Na základe vašich konkrétnych požiadaviek môžeme ponúknuť prispôsobené algoritmy DSP. Takže, ak máte záujem dozvedieť sa viac alebo začať proces obstarávania, neváhajte osloviť. Sme pripravení na rozhovor a uvidíme, ako môžeme spolupracovať pri riešení problémov so spracovaním signálu senzora.
Referencie:
- „Spracovanie digitálneho signálu: princípy, algoritmy a aplikácie“ od Johna G. Proakisa a Dimitrisa G. Manolakisa
- „Spracovanie signálu snímača“ rôznych autorov v relevantných časopisoch a konferenciách IEEE