Нужен ли режекторный фильтр 50/60 Гц для устройств с батарейным питанием?

9

Учитывая, что устройства с питанием от батареи не подключены к электросети, могу ли я предположить, что не будет шума частоты 50/60 Гц?

Этот вопрос возник, когда я думал о том, как будет выглядеть схема для портативного монитора ЭКГ, и казалось очевидным, что режекторный фильтр с частотой 50 Гц можно было бы исключить. Но так ли это?

Спасибо

filter noise mains Джордж
источник

Ответы:

13

Предполагая, что вы говорите о входном сигнале, вам все же может понадобиться фильтр, потому что длинные провода, идущие к нагрудным подушкам (или где бы вы ни находились), могут воспринимать сигнал 50/60 Гц, как вторичная обмотка трансформатора, из ближайшей загруженной сети кабель.

Если вы говорите только о блоке питания, вы правы, батарея вырабатывает очень стабильное постоянное напряжение, любое мгновенное колебание напряжения батареи происходит преимущественно из-за внезапной загрузки / выгрузки батареи. Поэтому фильтр не понадобится.

Кент Альтобелли
источник
2
У меня был хороший успех с схемой ЭКГ, которую я разработал, не заморачиваясь с режекторным фильтром, а вместо этого вставив крутой фильтр нижних частот с частотой среза 30–40 Гц, который имел бонусную функцию для работы в странах с частотой 50 и 60 Гц.
Спак
Хорошо, если вы не потребляете слишком большой ток, то этот последовательный резистор (при условии типичной схемы RC) также не должен быть проблемой.
Кент Альтобелли
Для источника питания я предполагаю больше индуктивности, чем резистора ... Проблема в том, что при низкой частоте и большой мощности эти индукторы имеют тенденцию быть дорогими и физически большими.
Пьяный Код Обезьяны
Lol Я не могу поверить, что я пропустил это, да фильтр LC!
Кент Альтобелли
Хороший ответ, за исключением того, что «как антенна» относится к приему НЧ электромагнитного излучения. Возможно, благодаря магнитной индукции, поэтому «как трансформатор» будет более точным.
Обратный инженер
20

Схема ЭКГ получает сигнал «общего режима» 60 Гц от обоих датчиков, затем инвертирует его и подает на ногу пациента для его отмены. Сердце не вырабатывает сигнал синфазного режима, поэтому его синхроимпульс не влияет на его выход. Вот схема:

Схема ЭКГ

(Источник изображения: таблица данных Analog Devices AD620A (старая версия) )

Audioguru
источник
1
Это самый компетентный ответ для высокой CMRR подавления шума в линии. Время нарастания зубца Q, равное 40 мс, означает, что ЭКГ от 100 Гц до -3 дБ и от 200 Гц до 0,1 дБ
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
3
Это должна быть схема "ведомая правая нога"
Джордж
3
Это правильный ответ. ЭКГ снимают 60 Гц со своих входных проводников , независимо от того, работают они от батареи или нет. Артефакты электропитания незначительны в коммерческих электрокардиографах, поскольку для предотвращения поражения электрическим током необходимо электрически изолировать их от земли. Изолированная сторона обычно экранирована и питается от оптоизоляторов. Аккумулятор или нет, ваши артефакты 60 Гц будут исходить от проводов пациента.
Доктор Шелдон
2

Если вы говорите о потреблении энергии. В системе с батарейным питанием не будет пульсаций, которые необходимо отфильтровать. Вам не нужно использовать фильтр.

Но параллельный конденсатор может быть полезен для уменьшения мгновенного изменения напряжения при выключении / включении питания.

Osman_Yuksel
источник
1
Из-за таких вещей, как внутреннее сопротивление батареи, разве это не справедливо, если размер батареи достаточно велик, чтобы колебания тока нагрузки вызывали лишь незначительные колебания напряжения? Установка фильтра между аккумулятором и нагрузкой должна помочь сгладить эти колебания, вызванные нагрузкой.
BeowulfNode42
1

Батареи постоянного тока, полюсы - и + не чередуются, поэтому в батареях нет частоты. В отличие от AC, где - и + чередуются между полюсами. В зависимости от того, где вы живете, сеть будет 50 или 60 Гц. Великобритания составляет 50 Гц, а США - 60 Гц, например. Таким образом, вам не нужен фильтр 50 Гц.

JPM42166
источник