Fuente de ruido de 5,5 Hz que aparece en ADC

Recientemente compré un ADC ADS1115 para usar con mi raspberry pi. Está recibiendo señal de un amplificador, y he estado viendo esta extraña sinusoide de 5,5 Hz (como ruido).

Instantánea de ruido, ventana de tiempo de 1 segundo

Como se ve en la imagen de arriba, son alrededor de 5,5 Hz, aproximadamente sinusoidales. Algunas observaciones:

  • Hay ruido (sinusoide de 5,5 Hz) en mi señal cuando el ADC está conectado al amplificador
  • Cuando el ADC está desconectado y la entrada es flotante (con cable), hay ruido (todavía sinusoide de 5,5 Hz, menos en amplitud).
  • Cuando conecto a tierra la entrada ADC, no veo la forma de onda

¿Alguna idea sobre lo que podría estar causando esto? Es de tan baja frecuencia y estoy totalmente perplejo... Estoy tratando de averiguar la fuente y luego cómo deshacerme de ella... ¡Apreciaría cualquier idea!

¿Cuál es tu frecuencia de muestreo? ¿Está a 5,5 Hz de la frecuencia de la red local o de uno de sus armónicos?
Esto no responde directamente a su pregunta, pero puede ser útil.
La frecuencia de muestreo es de aproximadamente 200 Hz. El pi está conectado a un enchufe de CA a USB, y el ADC está a aproximadamente 1 metro del pi. Se comunica a través de I2C.
¿Qué sucede si cambia su frecuencia de muestreo? ¿A 210 Hz? 250Hz? 880 Hz? ¿Ves los mismos 5,5 Hz? Si toca las partes internas de su amplificador, ¿todavía tiene el mismo? ¿Está familiarizado con los efectos del alias de frecuencia?
En realidad, cuando reduzco la frecuencia de muestreo a unos 65 Hz, sigo viendo los mismos 5,5 Hz...

Respuestas (1)

El aliasing es una posibilidad distinta.

Si la frecuencia de la red de CA local es (digamos) 51,375 Hz y hay corrientes de carga en el cableado de su casa ricas en armónicos, el cuarto armónico tendría una frecuencia de 205,5 Hz. Si este armónico se infiltra en el cableado de su señal antes del ADC, obtendrá un contenido de 5,5 Hz en sus valores digitales: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

En la imagen de arriba, la forma de onda roja se puede considerar como una interferencia captada a 205,5 Hz. Los puntos negros representan puntos de muestra a una velocidad ligeramente más lenta (200 Hz) y la línea azul representa la señal con alias en sus valores digitales (5,5 Hz).

Gracias, ¿cómo puedo aislar este ruido? ¿O es algo con lo que solo necesito lidiar y filtrar digitalmente?
No puede filtrar el ruido con alias porque el acto de alias ya lo ha empujado a la banda base al lado (o incluso encima) de la señal deseada. Todo lo que puede hacer es colocar un filtro analógico de paso bajo frente a la entrada del ADC para reducir los efectos. Ese tipo de filtro se llama (como era de esperar) filtro anti-aliasing. Entonces, si el problema es alrededor de 200 Hz, entonces desea un filtro que reduzca significativamente el contenido de 200 Hz mientras permite que la frecuencia máxima de la banda base deseada entre en la entrada del ADC.