by 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:
| Afkorting | Gebied | Frequenties | Toepassing |
| AF | Audio Frequency | 30 Hz – 30 kHz | Geluidsinstallaties, telefoon, netfrequenties |
| LF | Low Frequency | 30 kHz – 300 kHz | Langegolfzenders |
| MF | Medium Frequency | 300 kHz – 3 MHz | Middengolfzenders |
| HF | High Frequency | 3 MHz – 30 MHz | Omroep, Scheepvaartcommunicatie |
| VHF | Very High Frequency | 30 MHz – 300 MHz | televisie, omroep, Luchtvaarcommunicatie en navigatie |
| UHF | Ultra High Frequency | 300 MHz – 3 GHz | Luchtvaartnavigatie, televisie, mobiele telefoons, GPS |
| SHF | Super High Frequency | 3 GHz – 30 GHz | Radar |
| EHF | Extremely High Frequency | 30 GHz – 300GHz | Weerradar |
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.
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.
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
1 Comment