Dynamisches Filter

Das dynamische IIR-Filter schaltet in Abhängigkeit der Gewichtsänderung eigenständig die 8 verschiedenen IIR-Filter durch. Das Konzept:

• Zielzustand ist immer der IIR8-Filter, also die größtmögliche Dämpfung und somit ein sehr beruhigter Messwert.
• Bei schneller Änderungen der Eingangsgröße wird der Filter geöffnet also zum nächstniedrigeren Filter geschaltet (wenn noch möglich). Dadurch wird der Signalflanke mehr Gewicht gegeben und der Messwertverlauf kann schnell der Last folgen.
• Bei geringer Messwertänderung wird der Filter zugezogen, also zum nächsthöheren Filter geschaltet (wenn noch möglich). Dadurch wird der statische Zustand mit einer hohen Genauigkeit abgebildet.
• Die Bewertung ob eine Filteränderung nach unten erforderlich bzw. nach oben möglich ist, erfolgt fortlaufend in festem Zeitabstand.

Die Parametrierung wird über die CoE Enträge 0x8000:13 und 0x8000:14 vorgenommen. Die Bewertung erfolgt nach zwei Parametern:

• Im Objekt „Dynamic filter change time“ (0x8000:13) wird eingestellt, in welchem Zeitabstand das vorliegende Signal neu bewertet wird
• Im Objekt 0x8000:14 wird festgelegt, welche maximale Abweichung in dieser Zeit zulässig ist, ohne dass es zu einer Filterumschaltung kommt.

Beispiel:

Der dynamische Filter soll derart eingestellt werden, dass eine maximale Steigung von 0,5 digit pro 100 ms (5 digit pro Sekunde) möglich ist, ohne dass der Filter geöffnet wird. Dadurch wird eine „ruhige“ Messwertausgabe erreicht. Bei schnellerer Änderung soll aber umgehend der Last gefolgt werden können.

• Dynamic filter change time (0x8000:13) = 10 (entspricht 100 ms)
• Dynamic filter delta (0x8000:14) = 0.5 (bezogen auf den berechneten Lastwert)

Im Folgenden ist der Messwertverlauf bei langsamer (links) und schneller (rechts) Änderung abgebildet.

• Links: Die Waage wird langsam belastet. Die Änderung des Gewichtes (delta/time) bleibt unterhalb der Marke von 0,5 digit pro 100 ms. Der Filter bleibt somit unverändert auf der stärksten Stufe (IIR8) und bewirkt einen schwankungsarmen Messwert.
• Rechts: Die Waage wird schlagartig belastet. Die Änderung des Gewichtes überschreitet sofort den Grenzwert von 0,5 digit pro 100 ms. Der Filter wird alle 100 ms um eine Stufe geöffnet (IIR8 --> IIR7 --> IIR6 ...) und der Anzeigewert folgt sofort dem Sprung. Nach der Entfernung des Gewichtes fällt das Signal zügig wieder ab. Ist die Änderung des Gewichtes kleiner als 0,5 digit pro 100 ms, wird der Filter alle 100 ms eine Stufe stärker gestellt bis IIR8 erreicht wird. Die grüne Linie soll den abnehmenden „Rauschpegel“ verdeutlichen.