Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 3, Deel 2, Hoofdstuk 7, Paragraaf 7.2, Blz 208-212

Elektrische Filters zijn elektrische schakelingen met een frequentie-afhankelijk gedrag. Misschien weet je al dat spoelen en condensatoren ook frequentie afhankelijk zijn. Elektrische filters worden gebruikt om elektrische signalen met bepaalde frequenties niet door te laten of juist wel door te laten. Maar welke begrippen horen hier nou bij? Vindt dat uit in onderstaand artikel.

Begrippen bij Elektrische Filters

Er zijn vele typen filters. Deze verschillende Types worden beschreven in een ander artikel dat hieronder staat, eerst zijn er een aantal begrippen van toepassing voordat je de Filters wilt begrijpen.

Frequentiespectrum Elektrische Filters

De netfrequentie bij jou thuis is 50 Hz. In de VS is de frequentie 60 Hz. Het vliegtuig boordnet heeft een wisselspanning met een frequentie van 400 Hz. Wisselspanningen kunnen met behulp van een luidspreker worden omgezet in geluidstrillingen.

Trillingen in het frequentiegebied van 30 Hz tot 30 kHz zijn voor de mens hoorbaar. Dit gebied is het audiogebied. Het frequentiespectrum is van 30 Hz – 30 kHz (AF=Audio Frequent). Voor het radioverkeer maakt men gebruik van trillingen met een frequentie van 30 kHz – 300 MHZ. Het gebied van een frequentie noem je een frequentiespectrum. Men heeft dit frequentiegebied ingedeeld in:

AfkortingGebiedFrequentiesToepassing
AFAudio Frequency30 Hz – 30 kHzGeluidsinstallaties, telefoon, netfrequenties
LFLow Frequency30 kHz – 300 kHzLangegolfzenders
MFMedium Frequency300 kHz – 3 MHzMiddengolfzenders
HFHigh Frequency3 MHz – 30 MHzOmroep, Scheepvaartcommunicatie
VHFVery High Frequency30 MHz – 300 MHztelevisie, omroep, Luchtvaarcommunicatie en navigatie
UHFUltra High Frequency300 MHz – 3 GHzLuchtvaartnavigatie, televisie, mobiele telefoons, GPS
SHFSuper High Frequency3 GHz – 30 GHzRadar
EHFExtremely High Frequency30 GHz – 300GHzWeerradar

Om bepaalde frequenties te gebruiken worden wisselspanningen gefilterd. Het gedrag van een filter worde weergegeven in de frequentiekarakteristiek. In onderstaande afbeelding zijn twee van die frequentiekarakteristieken weergegeven. Langs de verticale as staat U uit. Langs de horizontale as staat de frequentie.

Frequentiekarakteristiek is 1 van de begrippen bij elektrische filters

De frequentiekarakteristieken beginnen bij 0 Hz en eindigen bij ∞ Hz. Dit is om het verloop goed te kunnen zien. Het verloop van de frequentie wordt daarom meestal op een logaritmische schaal getekend. 0 Hz is eigenlijk een wisselspanning waarbij de polariteit niet verandert, dus een gelijkspanning.

∞ Hz is een frequentie met een oneindig hoge frequentie. Dit is alleen theoretisch mogelijk. Een belangrijk punt in de karakteristieken is het punt waarbij U uit = 0,7 keer U in is. Dit noemen we de kantelfrequentie.

Kantelfrequentie

Het zal duidelijk zijn dat bijvoorbeeld bij een luchtfilter in een auto niet alle deeltjes uit de lucht worden gehaald. Hele kleine deeltjes komen er misschien wel door. Bij Elektrische Filters is dit ook het geval. We drukken dat uit in de kantelfrequentie.

Bij Kantelfrequentie is: U uit = 0,7 keer U in.

Stoorsignalen Elektrische Fitlers

Als bijvoorbeeld andere signalen op een boornetspanning komen, spreekt men over stoorsignalen of netvervuiling. Een aantal apparaten kan hier heel slecht tegen, zoals gevoelige elektronica en computers. Het gevolg is beschadiging van halfgeleidercomponenten en verlies van gegevens.

het zal duidelijk zijn dat een vliegtuig vol zit met dergelijke apparatuur. Het is het beste om netvervuiling bij de bron te bestrijden. Filters zijn componenten die de netvervuiling effectief aanpakken. In onderstaande afbeelding zijn twee stoorsignalen weergegeven.

Spannings pieken een Elektrische ruis in Filters

Spanningspieken

Spanningspieken zijn piekvormige afwijkingen van het normale spanningsniveau en kunnen zowel een positieve als negatieve richting hebben. Ze worden veroorzaakt door:

  • Elektromotoren (collector);
  • In- en uitschakelen van apparatuur (zoals spoelen, relais, transformatoren, motoren e.d.);
  • Statische ontlading;
  • Bliksem.

Elektrische Ruis in Elektrische Filters

Elektrische ruis (radio noise) wordt veroorzaakt doordat voedingskabels inductieve storing ondervinden van een signaal met een hogere frequentie, zoals:

  • Radio- en Radarsignalen van zenders;
  • Atmosferische signalen;
  • Inductie door netfrequentie van 400 Hz.

Elektromagnetische Interferentie

Bij het fabriceren van elektronische apparaten moet grote aandacht worden besteed aan de problemen van onderlinge beïnvloeding of het uitzenden van stoorsignalen (interferentie). EMI of Elektro Magnetic Interference is de beïnvloeding door elektromagnetische straling.

Internationaal stelt men eisen waaraan apparatuur moet voldoen, zodat geen elektromagnetische straling een ander apparaat kan beïnvloeden.

Meer weten of Elektrische Filters ?

Wilt u nou meer weten over Elektrische Filters? Kijk dan eens naar de volgende artikelen:

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 3, Deel 2, Hoofdstuk 7, Paragraaf 7.2, Blz 208-212

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.