ElabNET Technik Forum

Hallo zusammen!

Möchte gerade mit dem Tiefpass eine gemittelte Temperatur berechnen. Welche Zeitkonstante macht Sinn, wenn ich über ca. 1h mitteln will? Was ist die Einheit der Zeitkonstante - sec ??
Ist die Mittelung proportional zur Zeitkonstante oder dass Verhalten invertiert?

Mach dann auch gleich die Doku mit, wenn ich das Verhalten verstanden habe .

Danke
Robert

Habe gestern mal angefangen mit demTiefpass zu experimentieren. Die Erklärung auf Wiki hat mich bisher davon abgehalten, weil ich da einfach nichts verstanden habe. Ich mittel jetzt aktuell den knx Wert eines 1wire Voc sensors, der alle 300s auf den knx bus geschrieben wird, und habe als Zeitkonstante 1000 gewählt, was zu einer guten Glättung führte. Daher glaube ich auch, dass drr Wert die Einheit Sekunden hat.

Was genau der Tiefpass macht und wie er funktioniert (Formel) habe ich aber danach leider noch immer nicht verstanden.

Hallo Robert, hallo Sven,

Robert_Mini hat geschrieben: ↑Fr Jul 05, 2019 12:27 am Möchte gerade mit dem Tiefpass eine gemittelte Temperatur berechnen. Welche Zeitkonstante macht Sinn, wenn ich über ca. 1h mitteln will? Was ist die Einheit der Zeitkonstante - sec ??

Das ist richtig, die Zeitkonstante wird in Sekunden angegeben.
Sorry, habe es ganz offensichtlich im Hinweistext (bei Mouse over) vergessen. FINR!

Robosoc hat geschrieben: ↑Fr Jul 05, 2019 7:58 am Was genau der Tiefpass macht und wie er funktioniert (Formel) habe ich aber danach leider noch immer nicht verstanden.

Wie Ihr vielleicht schon erraten habt, habe ich eine Schwäche für Schaltungstechnik.
Daher habe ich beim Tiefpass das Verhalten eines RC-Gliedes nachgebaut. (Das ist nebenbei auch noch einfacher zu programmieren )

Wer sich im Detail mit dem Tiefpass auseinander setzen möchte, sei auf die sehr ausführlichen Beiträge auf Wikipedia verwiesen.
Zugegeben, die Thematik ist nicht ganz einfach, mich hat das auch einige Vorlesungen in Nachrichtentechnik gekostet.

Damit ihr aber eine einfacher Faustformel für die Wahl der Zeitkonstante habt, habe ich mal unseren (RC-)Tiefpass mit einem gleitenden Mittelwert verglichen. Genauer gesagt, habe ich die Sprungantworten verglichen.

Tiefpass (RC) mit Zeitkonstante T
Gleitender Mittelwert mit Fensterbreite = T
Gleitender Mittelwert mit Fensterbreite = 2T

Während der gleitende Mittelwert (T) immer dem RC-Tiefpass vorauseilt, ist der gleitende Mittelwert (2T) im Mittel deutlich näher am RC-Tiefpass (wenn man es genau ausrechnet hebt sich die mittlere Abweichung der beiden sogar zu Null auf, d.h. die Flächen, die durch die rote und grüne Linie begrenzt werden, sind vor und nach dem Schnittpunkt, bei ca. 1,6T, gleich groß).

Lange Rede, kurzer Sinn:
Wer bisher einen gleitenden Mittelwert verwendet hat, kann dafür einen Tiefpass verwenden, wobei die Zeitkonstante für den Tiefpass die Hälfte der Fensterbreite sein sollte.

Damit schließt sich der Bogen und ich kann die Frage von Robert, jetzt beantworten:

Robert_Mini hat geschrieben: ↑Fr Jul 05, 2019 12:27 am Möchte gerade mit dem Tiefpass eine gemittelte Temperatur berechnen. Welche Zeitkonstante macht Sinn, wenn ich über ca. 1h mitteln will?

Ich empfehle dir hier 1800(s) als Zeitkonstante zu wählen.

Wow - Danke Stefan!!!
Sehr sehr informativ und perfekt für die KB nutzbar.

Danke und Lg
Robert

Sehr schöner Beitrag, Danke!!

Supi Stefan,

sehr gut erklärt, damit sehr gut brauchbar.

Stefan

Robosoc hat geschrieben: ↑Fr Jul 05, 2019 7:58 am Was genau der Tiefpass macht und wie er funktioniert (Formel) habe ich aber danach leider noch immer nicht verstanden.

Schau mal hier und überlese einfach mal die Mathematik:
Wikipedia PT1

Relevant ist nun eigentlich nur dieses Bild:

mit dieser dazugehörigen Tabelle:


Wenn ein konstantes Input-Signal auf einen anderen Wert springt, so zeigt das Bild und die Tabelle wie schnell der Ausgang diesen Wert annimmt.

Wenn Du nun ein normales Signal hast, so gibt es hier einen sehr wichtigen Unterschied zu einem gleitenden Mittelwert:
Beim PT1 (dem Tiefpassfilter) haben neuere Werte einen wesentlich größeren Einfluss auf das Ergebnis als ältere. Bei dem (einfachen) gleitenden Mittelwert haben dagegen die alten Werte genau die gleiche Bedeutung für den Ausgang wie die neuen.
Je nach Anwendung macht das eine oder das andere mehr Sinn.

(Im Rahmen der Regelungstechnik ist jedoch oft der PT1 die bessere Wahl als ein gleitender Mittelwert. Und für Echtzeitsysteme sowieso)

Alles klar, danke an Stefan und Chris, habe es jetzt auch verstanden. Coole Sache der Tiefpassfilter.