Nulldurchgang ist der falsche Weg, da nur zwei Abtastwerte in der Periode verwendet werden (der Rest wird ignoriert) und daher sehr empfindlich gegenüber Rauschen ist.

Wenn Ihr Signal ein Sinus mit konstanter Amplitude ist (zumindest über einige Zeiträume), ist es am besten, das Signal zu erfassen und im digitalen Bereich mit Sinus- und Cosinus-Wellenformen zu multiplizieren.Dieses IQ-Demodulatoin gibt Ihnen eine komplexe Zahl, deren Winkel es ermöglicht, die Phasenverschiebung mit äußerster Präzision zu messen.

Zum Beispiel ist es möglich, Phasenverschiebungen im Nanosekundenbereich zwischen zwei Sinuswellen mit einer einfachen PC-Soundkarte zu messen, solange das SNR ausreichend ist.

Dies entspricht der Berechnung nur eines Fachs auf einer FFT.

Wird ein Tiefpassfilter die Nulldurchgangserkennung ungenauer machen?

Ich gehe davon aus, dass Sie ein Signal mit einem anderen vergleichen und dass alle Signale mit derselben Hardware verarbeitet werden. Mit anderen Worten, es ist die relative Verzögerungsunsicherheit, die Sie betrifft, und nicht die absolute Verzögerung.

Wenn Sie dafür sorgen können, dass alle Kanäle gleichzeitig abgetastet werden und Sie sich auf den internen Digitalfilter des ADC verlassen können (was Sie normalerweise können), würde ich nein sagen, Sie sollten in Ordnung sein.

Wenn der interne Filter tatsächlich etwas analoger Natur ist (möglicherweise ein Anti-Alias-Filter), können Sie sich nicht darauf verlassen, dass er genau die gleichen Zeitverzögerungseigenschaften aufweist, und die Antwort müsste Ja sein, er wird geringer sein präzise.

Wenn ich Abb. 51 im Datenblatt betrachte, muss ich sagen, dass Sie sich nicht auf die Timing-Genauigkeit verlassen können. Es handelt sich um einen analogen Anti-Alias-Filter, der im Datenblatt nicht toleriert zu werden scheint.

Wenn Sie sich die 10-kHz-Antwort ansehen, deutet dies auf eine Phasenänderung von 45 Grad hin, und dies ist einfach eine Zeitverzögerung von 12,5 us. Bei 1 kHz beträgt die Phasenänderung möglicherweise etwa 5,6 Grad (etwa ein Achtel von 45 Grad), was einer Zeitverzögerung von etwa 15,6 us entspricht. Sie haben bereits einen Fehler von ungefähr 3 us zwischen 1 kHz und 10 kHz (für nur einen Kanal) und es kann zu viel für Ihre Anwendung sein, da das Kanal-zu-Kanal-Material möglicherweise doppelt so groß ist.

Dieser spezielle Teil scheint nicht für Ihre Art von Anwendung ausgelegt zu sein. Der analoge 15-kHz-Anti-Aliasing-Filter 2. Ordnung weist von Gerät zu Gerät unterschiedliche Grenzfrequenzen auf, und Sie benötigen offensichtlich mehr als ein Gerät zum Vergleichenzwei Signale.

Ich würde erwarten, dass Sie eine Bandbreite von Hunderten von kHz benötigen, um Nulldurchgänge (oder allgemeiner Phasenbeziehungen) in niedrigen Mikrosekunden zu vergleichen.

Angenommen, die Piezo-Wandler erfassen dieselbe Quelle des Anregungssignals. Wenn Sie dann die Kreuzkorrelation zwischen dem in einem Puffer gespeicherten empfangenen Signal durchführen, erhalten Sie die Zeitdifferenz zwischen zwei Signalen mit der höchsten Wahrscheinlichkeit.
Die Suche nach einem Nulldurchgang würde einen heuristischen Ansatz beinhalten, der ein nicht deterministisches Ergebnis liefern würde.

Lassen Sie die beiden Signale, die durch identische Filter laufen, dieselbe Filterverzögerung haben, und wenn Sie die relative Verzögerung zwischen zwei Signalen finden, wird die Filterverzögerung aufgehoben.

Das analoge Frontend dämpft lediglich höhere Frequenzen und entfernt nicht alle höheren Frequenzen.Wenn Sensoren SCHNELLERE Kanten als die anderen Sensoren haben, erreicht die schnellere Kante einen früheren Nulldurchgang.Dies liegt daran, dass Sie die 15-kHz-Filterung als Integrator (vereinfacht) modellieren können und ein Integrator auf Rechteckwelleneingaben reagiert, wodurch eine sofortige Ausgabe erzeugt wird.