답변:
만약 샘플링 주파수가 10Hz가되기를 원한다면 왜 처음 10Hz에서 샘플링하지 않았습니까?
앨리어싱 을 피 하려면 신호를 샘플링하기 전에 저역 통과 필터링해야합니다. 아날로그 신호에는 Fs / 2 이상의 주파수가 없어야합니다 (또는 실제로 노이즈에 묻힐 정도로 충분히 감쇠되거나 원하는 사양을 충족 할 정도로 낮은 레벨로 감쇠되어야 함).
Fs = 10Hz로 샘플링하고 4Hz 신호를 얻으려면 필터를 통과시켜야하지만 5Hz 이상의 강한 감쇠를 제공해야하므로 통과 대역에서 평탄한 전달 기능이 필요합니다. 차단 주파수 후.
이러한 고차 필터는 아날로그 도메인에서 구현하기 어렵고 비용이 많이 들지만 디지털 도메인에서는 매우 간단합니다. 디지털 필터도 매우 정확하며 컷오프 주파수는 예를 들어 커패시터의 공차에 의존하지 않습니다.
따라서 하위 아날로그 저역 통과를 사용하고 큰 비율로 오버 샘플 한 다음 날카로운 디지털 필터를 사용하여 실제로 원하는 최종 샘플 속도로 다운 샘플링하는 것이 훨씬 저렴합니다.
동일한 디지털 하드웨어를 여러 채널에도 사용할 수 있습니다. 이 낮은 샘플링 주파수에서 컴퓨팅 전력 요구 사항은 매우 낮으며 최신 마이크로 컨트롤러는 매우 저렴한 가격으로 많은 채널의 디지털 필터링을 쉽게 구현할 수 있습니다.
자력계라는 단어를 언급했습니다. 이것은 범위를 약간 확장합니다.
익숙하지 않은 자력계는 자속을 측정하고 자속에 따라 비례 출력 전압 / 신호를 생성합니다.
주변의 전기 케이블에서 방출되는 자기 에너지로 인해 원치 않는 "전기 에너지"가 많이 감지 될 수 있습니다.
실제로, 50hz가있는 상태에서 10hz로 직접 샘플링하면 정확히 10hz가 아니기 때문에 화를 낼 수 있으며 몇 초에 걸쳐 느린 DC 시프트가 위 아래로 보이는 것을 볼 수 있습니다.
100hz는 실제로보고 싶은 것에서이 원치 않는 신호를 제거하는 데 도움이됩니다. 이것은 물론 미국 60hz의 50hz가있는 곳에서 일반적입니다.
일부 국가에서 자력계를 사용하는 경우 100hz / 10hz가 제대로 작동하지 않습니다. 이러한 시장에 대해 다른 모델을 찾을 수 있습니다.
앤티 앨리어싱 / 필터링 등에 대한 답변은 여전히 옳습니다. 이것은 사용 사례에 더 구체적입니다.
그들은 즉시 다운 샘플링하지 않습니다. "샘플 필터링 및 다운"입니다. 필터는 다운 샘플링 된 신호에서 발생할 수있는 앨리어스를 제거하는 저역 통과 일 것입니다. 필터링은 또한 100 개의 Sps 샘플들 중 몇 개의 정보를 이용하여 잡음을 감소시켜 데시 메이션 된 (10 Sps) 신호에서 각각의 샘플 값을 결정하는데 기여할 수있다.
신호에 비해 다양한 고속 노이즈 소스가 판독 값에 영향을 줄 수있는 경우가 많습니다. 다른 예로는 측정 속도가 느린 포토 다이오드가 있습니다. 현재 위치에 따라 다양한 공통 광원의 50 / 60 / 100 / 120Hz 플리커를 쉽게 포착 할 수 있으며 고주파 LED / 형광등 플리커도 선택할 수 있습니다.
경우에 따라 입력에 로우 패스 필터를 사용할 수 있습니다,하지만 소프트웨어의 필터링을 최적화하는 것이 간단합니다 (예를 들어 단순히 오버 샘플링 및 평균 몇 개의 n 개의 샘플을 여기서 n은 사용자가 구성 할 수있다).
샘플링 속도를 줄이면 정착 시간이 (선형 적으로) (선형 적으로) 증가하지 않으므로 본질적으로 입력 신호를 스냅 샷합니다. 에서 사실 MCP3002 장치는 샘플링 속도에 대해 알고하지 않습니다 예를 들어, 안정 시간은 (의미가있는 다른 이유가 아니라 전혀 샘플링 레이트에 설정 될 수 SPI 클럭 속도에 따라 달라집니다 샘플링 요청을 받았지만 데이터 시트 수치는 샘플링 속도에서 설정된 클럭 속도를 사용합니다). 장치 성능이 클럭 속도에 의해 설정되고 최소 클럭 속도가 성능에 비해 원하는 경우 더 빠르게 읽을 수 있으며 평균값이 저렴합니다.
과다 샘플링은 SAR ADC를 사용하여 앨리어싱 필터와 과도 응답을 용이하게하고, 소거를 평균화하면 소프트웨어의 루트 n 샘플에 의해 노이즈가 줄어 듭니다. 통합 IDC AD가 사용 가능한 경우 한 단계로 수행 할 수 있습니다.