【NI-DAQmx入门】如何过滤掉交流噪声（工频干扰）

硬件滤波 

         可以使用重采样以及平均，或者创建简单的低通滤波器（如下所示）来滤去高频噪声。要构建低通滤波器，只需设置如下所示的RC（电阻 - 电容）电路。选择合适的电阻和电容使得截止频率低于您希望去除的噪声信号频率。截止频率可以由以下公式计算得到：

截止频率= 1 /（2 x pi x R x C）

其中：
R = 电阻值 单位为欧姆（Ohms）
C = 电容值 单位为法拉（Farads）

        

 软件滤波

一般来说，采样率必须是噪声频率的整数倍。平均样本数必须是每个周期样本数的整数倍。  

        如果您所在的国家/地区发电机以 60 Hz 的频率发电（例如美国），则必须以 60 Hz 的整数倍的速率进行采样。如果您以 120 Hz 采样，则每个周期将有 2 个样本。如果您的平均分超过 60 分（2 的整数倍），您将平均超过 30 个周期。在这种情况下，您可以每半秒获得有效读数，测量中不会出现 60 Hz 线路噪声。平均的周期越多，干扰减少得越多。 
        
如果您还看到 50 Hz 噪声，则可以以 50 和 60 的最小公分母（即 300 S/s）进行采样。这样，您可以仅使用一种采样率对 60 Hz 噪声的 5 点的倍数和 50 Hz 噪声的 6 点的倍数进行平均。 

        在某些情况下，如果不消除感兴趣的数据，就不可能进行平均。在这种情况下，可以使用软件滤波器（例如巴特沃斯滤波器）来去除 60 Hz 信号。软件滤波器包含在 LabVIEW 高级分析工具包中，并且是完整版和专业开发版的标准配置。 

耦合方式

        通常，一个待测信号包含交流和直流两部分。交流耦合是指使用一个电容器去过滤掉信号中的直流成分。电容器必须与信号是串联的。 交流耦合是有用的，因为信号的直流分量充当电压偏移，将直流分量从信号中移除可以增加信号测量的分辨率。 交流耦合也被称为电容耦合。

        直流耦合描述所测量到的信号包含交流及直流两个部分。使用直流耦合时，不需要添加额外的电容器来对信号进行滤波。如果信号源仅具有少量偏移电压，小于±100 mV，或者所获取信号的直流成分很重要，那么直流耦合的配置通常是最佳的。
        请注意：如果您的信号完全是直流成分，请确保使用直流耦合。否则，您的整个信号内容将被移除，看起来像是接地的0V 信号。

        要使用NI DAQ（数据采集）设备获得交流耦合的信号，请在信号的正接线端和DAQ设备上的正模拟输入通道之间，插入一个与信号串联的电容。将信号的负接线端直接连接到相对应的负模拟输入通道。这种方法会从信号中去除直流分量，得到的交流信号以0V为中心。有关更多详细信息，请参阅下图。