Одной из основных причин, снижающих точность измерений параметров низкочастотных сигналов, является влияние электромагнитных помех искусственного и естественного происхождения на измерительные каналы средств измерений (СИ). В лабораторных, производственных и натурных условиях основной помехой является сетевая помеха 50 Гц. Для устранения этой помехи в комплексе программ ZETLab предусмотрена программа, реализующая режекторный фильтр 50 Гц.

При запуске программы появляется окно, в котором отображаются: точное значение частоты помехи 50 Гц, амплитуда помехи в единицах измерения и график изменения частоты в зависимости от времени (в секундах). В качестве параметров задаются интервал расчета частоты и интервал расчета амплитуды помехи. Также задается номер измерительного канала, под которым отображается интегральный уровень измерительного канала. Программа создает дополнительный виртуальный канал, в котором удаляется помеха 50 Гц и все ее гармоники.

На верхнем рисунке в окне программы "Многоканальный осциллограф" представлен сигнал с помехой 50 Гц, на нижнем рисунке отфильтрованный сигнал. Размах по амплитуде на экране осциллографа от -4 до +4 мВ. Длительность развертки 0,2 секунды. Частота оцифровки сигнала составляет 25 кГц.

Существенным достоинством программы Filtr50 является то, что она отфильтровывает не только помеху 50 Гц, но и ее гармоники. Это основано на алгоритме формирования адаптивного фильтра с использованием преобразования Уолша, который подавляет гармоники и не искажает полезную часть сигнала. На следующих рисунках представлен равномерный узкополосный спектр сигналов до фильтрации и после.

Спектр сигнала до фильтрации

Спектр сигнала после фильтрации

Спектр сигналов представлен в логарифмическом масштабе. Частотный диапазон представленных спектров от 12,5 до 8000 Гц. По полученным спектрам можно сделать заключение, что подавление помехи 50 Гц и ее гармоник достигает 50 дБ или в 300 раз. Полезный сигнал 1500 Гц и его гармоники не претерпели видимых изменений.

Если в компьютере или анализаторе спектра установлена плата АЦП ЦАП и программное обеспечение ZETLab, то при запуске программы "Многоканальный осциллограф" или любой другой, появляется список доступных физических каналов. В зависимости от типа используемой платы АЦП ЦАП или анализатора спектра количество может быть разным (от 1 до 32). При включении одной программы адаптивного фильтра появляется один виртуальный канал, как дополнительный к существующим.

Например, при использовании 8-канального модуля АЦП и после включения 8 программ фильтров появляются 8 дополнительных каналов, каждый из которых функционируют независимо друг от друга в реальном времени, синхронно, без задержки. Во всех программах ZETLab появляется выбор из 16 каналов - 8 физических и 8 виртуальных. С этими каналами можно работать как с обычными: смотреть формы сигналов, спектры, корреляционные функции и пр.

Встроенный в программу модуль управления и автоматизации из состава ZETLab-Studio обеспечивает простоту и удобство при построении собственных программно-измерительных комплексов.