Lowpass (Modulbaustein)

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Last updated: 26. Dez. 2022 by Robert M.
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Tiefpass zur Glättung von Zeitsignalen

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Syntax

["Lowpass","$InF","$OutF","$Time_const"]

Funktion

Ein Tiefpass (1. Ordnung) dient zur Glättung von zeitlichen Signalverläufen. Dabei haben neuere Werte einen wesentlich größeren Einfluss auf das Ergebnis als ältere (demgegenüber haben beim gleitenden Mittelwert die alten Werte genau die gleiche Bedeutung für den Ausgang wie die neuen).

Eingänge

  • "$InF"(float): Wert, der geglättet werden soll.

  • $Time_const (float): Zeitkonstante (in Sekunden), bestimmt die Stärke der Glättung.

Ausgänge

  • "$OutF" (float): Ergebnis der Berechnung

Besonderheiten

  • Ein Tiefpass kann anstelle eines gleitenden Mittelwert eingesetzt werden. Dabei sollte die Zeitkonstante für den Tiefpass die Hälfte der Fensterbreite entsprechen: will man zum Beispiel einen Wert über eine Stunde (=3’600 Sekunden) mitteln, verwendet man einen Tiefpass von 1’800.

Praktische Anwendungsbeispiele

  • Glättung von Messwerten z.B. Helligkeitswert für Beschattungssteuerung, VOC-Sensoren, Temparatur-Werte in der Heizungssteuerung.

Entsprechendes Logik-Modul

Die Grafik zeigt den geglätteten Verlauf für einen Signalsprung von 0 => 1 mittels Tiefpass und gleitenden Mittelwert (T entspricht dabei der Fensterbreite des gleitenden Mittelwerts).

Legende:
Rot: Tiefpass (RC) mit Zeitkonstante T
Blau: Gleitender Mittelwert mit Fensterbreite = T
Grün: Gleitender Mittelwert mit Fensterbreite = 2T

Während der gleitende Mittelwert (T) immer dem RC-Tiefpass vorauseilt, ist der gleitende Mittelwert (2T) im Mittel deutlich näher am RC-Tiefpass (wenn man es genau ausrechnet hebt sich die mittlere Abweichung der beiden sogar zu Null auf, d.h. die Flächen, die durch die rote und grüne Linie begrenzt werden, sind vor und nach dem Schnittpunkt, bei ca. 1,6T, gleich groß).

Illustration der Funktionsweise eines Tiefpasses siehe https://forum.timberwolf.io/viewtopic.php?f=24&t=1145&p=11611.

 

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