เซ็นเซอร์แรงดันเอาท์พุทของเซ็นเซอร์เพิ่มขึ้น


9

ฉันใช้เซ็นเซอร์ฝุ่นอนุภาค Shinyei PPD-60PV ​​ในผลิตภัณฑ์และฉันสังเกตเห็นบางสิ่งที่แปลกมากในการทดสอบและฉันไม่รู้วิธีอธิบาย มันเชื่อมต่อกับบอร์ดWildFireด้วยการเดินสายไปยังบอร์ดอะแดปเตอร์แปลงไฟ WildFire ใช้พลังงานจาก 5V ผ่านพอร์ต USB PPD-60PV ​​มีการเชื่อมต่อ 5V / GND สองตัวที่ทำผ่านบอร์ดอะแดปเตอร์เชื่อมต่อและเอาต์พุตอะนาล็อกที่ต่อสายเข้ากับอินพุต ADC A7 ของ WildFire ผ่านทางอะแดปเตอร์แปลงไฟ

ผลิตภัณฑ์ของฉันรองรับโหมดการทำงานพื้นฐานสองโหมด: (1) เชื่อมต่อ Wi-Fi และ (2) ออฟไลน์ สิ่งที่ฉันค้นพบคือในโหมด Wi-Fi สัญญาณอะนาล็อกของเซ็นเซอร์ PPD-60PV ​​นั้นดูเหมือนจะเพิ่มขึ้นประมาณโวลต์ สิ่งที่ฉันค้นพบ (และลดอาการลงอย่างระมัดระวัง) คือแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นนี้จะเกิดขึ้นทีละน้อย (ในหลายวินาที) หลังจากที่ ESP8266 เชื่อมต่อกับเครือข่าย Wi-Fi เท่านั้น นอกจากนี้ยังสามารถกู้คืนเป็นค่าพื้นฐานปกติทีละน้อย (ในช่วงเวลาที่คล้ายกัน) เมื่อทำการรีเซ็ต ESP8266 (และทำการยกเลิกการเชื่อมต่อกับเครือข่าย Wi-Fi)

การทดลองวินิจฉัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้านี้เพิ่มขึ้นในเอาต์พุตแบบอะนาล็อกของเซ็นเซอร์เกิดขึ้นแม้ว่าฉันจะยกเลิกการเชื่อมต่อเอาท์พุทแบบอะนาล็อกจาก WildFire โดยสิ้นเชิงออกจากการเชื่อมต่อ 5V / GND

นอกจากนี้หากฉันมีสองแอสเซมบลีที่ต่อเข้ากับแหล่งพลังงานเดียวกันโดยมีหนึ่งในโหมด Wi-Fi และหนึ่งในนั้นในโหมดออฟไลน์หน่วยโหมดออฟไลน์แสดงปรากฏการณ์แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น การเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอนอยู่ที่นั่นและที่สำคัญคือมันมีระดับที่น้อยกว่าเมื่อตัวเครื่องอยู่ในโหมด Wi-Fi เช่น 600mV - 700mV

หน่วยออฟไลน์ที่เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานที่แยกได้ (เช่นก้อนแบตเตอรี่) ไม่ได้สัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเช่นแม้จะอยู่ใกล้กับหน่วยเชื่อมต่อ Wi-Fi

ฉันสงสัยว่ามันอาจจะเป็นปัญหาการต้านทานทางเดินบนพื้นดินหรือไม่ แต่ทุกอย่างค่อนข้างสั้นที่นี่และฉันวัดความต้านทานจากการเชื่อมต่อกราวด์ของเซ็นเซอร์ทั้งสองกลับไปที่พื้น WildFire ที่ 0.2 โอห์มละและฉันวัดกระแสรวมของระบบที่ ประมาณ 300mA (แสดงบนจอ LCD ของแหล่งจ่ายไฟ 5V แบบตั้งโต๊ะมาตรฐานแบบเดิม) แน่นอนไม่ได้เพิ่มขึ้น 1V เท่าที่เหตุผลของฉันไป

ความเข้าใจของฉันคือว่าเอาต์พุตอะนาล็อก PPD-60PV ​​เป็นเอาต์พุตบัฟเฟอร์ความต้านทานต่ำ แต่ไม่มีความชัดเจนทั้งหมดจากแผ่นข้อมูล ฉันติดอยู่ / สับสนในขณะนี้และฉันไม่แน่ใจว่าจะทำอย่างไรต่อไป

ดังนั้นเพื่อคำถาม forlorn ของฉัน อะไรเป็นสาเหตุของสิ่งที่ฉันสังเกตที่นี่ คุณมีคำแนะนำอะไรเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันอาจทำต่อไปเพื่อผลักดันปัญหานี้สู่พื้นเหมือนเดิม?


1
บางทีเซ็นเซอร์ไวต่อความรู้สึก EMI
Spehro Pefhany

อีเอ็มไอหรือฟิลด์ไม่ต้องสงสัยเนื่องจาก OP กล่าวถึงแหล่งจ่ายไฟแยก @SpehroPefhany Vicatcu คุณสังเกตเห็นการจ่ายไฟ 5V ด้วยออสซิลโลสโคปแล้วหรือยัง? ฉันสงสัยว่ามันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับวงจรอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าในเซ็นเซอร์เกี่ยวข้องโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าตกแหลม จำได้ว่าพลังงาน USB มีช่วงเชิงเส้นแคบ ปฏิกิริยาช้าสามารถอธิบายได้ถ้าวงจรอ้างอิงมีตัวกรองแบบพาสซีฟบางตัว คุณไม่ได้พูดถึงอะไรเกี่ยวกับโหมด wifi ของอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่หากพบว่ามีความผิดปกติเดียวกัน
Ayhan

โปรดให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตั้งค่าของคุณเช่นแผนผังหรือภาพวาด PCB ถ้าคุณใช้ปิดส่วนประกอบชั้นวางให้โพสต์บล็อกไดอะแกรม นอกจากนี้ยังมีค่าคงที่เวลาของเซ็นเซอร์ของคุณ (จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงได้เร็วแค่ไหน) ขอบคุณ
Voltage Spike

@vicatcu - สวัสดี - คำอธิบายปัญหาที่ดี "คุณมีคำแนะนำอะไรเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันอาจทำต่อไป [... ]" - ฉันเห็นการทดสอบ "หายไป" (หรืออย่างน้อยก็ไม่ได้กล่าวถึง) ซึ่งผลลัพธ์จะทำให้เกิดการค้นหาสาเหตุที่แท้จริง อย่างไรก็ตามการขาดการตอบสนองใด ๆ (บวกหรือลบ) ต่อความคิดเห็นก่อนหน้า 2 ข้อบ่งชี้ว่าคุณอาจไม่ต้องการความช่วยเหลือเพิ่มเติมหรืออาจแก้ไขปัญหาได้ด้วยซ้ำ ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียเวลากับข้อเสนอแนะที่ไม่ต้องการอีกต่อไปคุณสามารถอัปเดตได้หรือไม่? ขอบคุณ (นอกจากนี้ยังมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับจำนวนของแหล่งพลังงานที่มีอยู่และขอบเขต & จำนวนช่องที่มีอยู่ในแต่ละรายการจะช่วยฉันได้)
SamGibson

เพียงแค่ช่วงเวลาที่ไม่ดีกับวันแห่งความทรงจำและสิ่งอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นฉันจะกลับไปหามัน
vicatcu

คำตอบ:


3

หากระบบของคุณใช้โฟโตไดโอดสำหรับตรวจจับระบบจะต่อเข้ากับเครื่องขยายเสียง / ผู้รวมระบบที่ค่อนข้างสูงและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง (wifi) อาจส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เหนี่ยวนำซึ่งแก้ไขโดยทางแยกไดโอด หากนี่คือปัญหาของคุณคุณสามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มระยะทางจากตัวส่งสัญญาณ wifi หรือการป้องกันเพิ่มเติมรอบโฟโตไดโอด ฉันเดิมพันเซ็นเซอร์ของคุณมีการป้องกันรอบโฟโตไดโอดแล้ว


3

ด้วยเหตุผลบางอย่างเซ็นเซอร์อนุภาคมีแนวโน้มที่จะรับเสียงความถี่สูงจากย่านความถี่ 2.4Ghz เนื่องจากคุณไม่มีการควบคุมเค้าโครง PCB หรือวงจรของเซ็นเซอร์ฝุ่นละอองตัวเลือกที่คุณมีสำหรับการควบคุม EMI จะถูก จำกัด มีบางสิ่งที่คุณสามารถทำได้

1) แจ้งให้ผู้ผลิตทราบ มีโอกาสระยะไกลที่พวกเขาอาจช่วยคุณแก้ไขปัญหาได้

2) ป้องกันอุปกรณ์
ก่อนวางเครื่องไว้ในตู้โลหะที่มีช่องสำหรับสัญญาณอะนาล็อกและพลังงานเท่านั้น กล่องโลหะที่ดีที่สุดจะทำจากทองแดงใช้เทปทองแดงเพื่อปิดรูที่ไม่จำเป็น อลูมิเนียมสามารถทำงานได้ แต่ไม่ได้เป็นวัสดุป้องกันที่ดี มีสองวิธีที่สัญญาณ 2.4Ghz อาจส่งผลต่อเซ็นเซอร์ของคุณ หนึ่งดำเนินการปล่อยมลพิษผ่านพลังงานและสายอะนาล็อกที่เชื่อมต่อกับคณะกรรมการวิธีอื่นคือผ่านอากาศ

หากคุณใส่กรอบโลหะ (ไม่มีช่องยกเว้นพลังและสัญญาณอะนาล็อก) และคุณยังคงได้รับสัญญาณเพิ่มขึ้น นี่จะแนะนำว่าสัญญาณกำลังผ่านสายไฟ หากได้รับผ่านสายแล้วเพิ่มการเหนี่ยวนำโดยการเพิ่มเฟอร์ไรต์และตัวเก็บประจุกรอง เฟอร์ไรต์เพิ่มการเหนี่ยวนำของเส้นลวดและสามารถเพิ่มเข้ากับด้านนอกของลวดได้ สัญญาณความถี่สูงจะใช้เส้นทางของการเหนี่ยวนำต่ำสุดเสมอการเพิ่มตัวเหนี่ยวนำจะ "เปลี่ยนทางเดินปัจจุบัน" ของสัญญาณที่คล้ายกับวิธีการเพิ่มความต้านทานลดลงกระแสในสถานการณ์ของโหลดตัวต้านทานแบบขนาน

หากคุณไม่มีปัญหากับการปล่อยมลพิษที่ดีเยี่ยม เซ็นเซอร์ฝุ่นละอองจะไม่สามารถทำงานได้หากไม่สามารถเข้าถึงอากาศได้ ดังนั้นคุณจะต้องทำการทดลองเพิ่มเติมโดยใส่รูลงในกล่องเพื่อให้มีการไหลของอากาศที่เพียงพอในขณะที่ปิดกั้นสัญญาณความถี่สูง การต่อสายดินอาจช่วยให้ทดสอบด้วยการต่อลงดินที่จุดต่าง ๆ ซึ่งบางอันอาจดีกว่า เนื่องจากฉันไม่เห็นการตั้งค่าของคุณฉันจึงไม่สามารถแสดงความคิดเห็นในตำแหน่งที่ดีได้

ปัญหา EMI ทำการทดสอบและความอดทนโชคดี


1
ถ้ามีที่ง่ายและเชื่อถือได้วิธีการที่จะประสานอลูมิเนียมก็ต้องการทำให้โล่อีเอ็มไอดี ...
แซม

ฉันคิดว่าฉันจะมอบรางวัลให้กับคำตอบนี้เมื่อเวลาผ่านไป แต่ฉันจะเปิดคำถามต่อไปจนกว่าจะถึงจุดต่ำสุด การส่งผ่านสายเคเบิลไปยังเซ็นเซอร์ผ่านแกนเฟอร์ไรต์เป็นความคิดที่น่าสนใจที่ฉันไม่เคยลอง ไม่แน่ใจว่าจะเอาของแบบนั้นออกไปได้ที่ไหน แต่ฉันจะดู
vicatcu

2

ดูเหมือนว่าปัญหาของคุณได้รับการดำเนินการ EMI (ไม่แผ่กระจาย) จากโมดูล WiFi ลองปิดกั้นกระแส RF ใด ๆ ในอำนาจและตัวนำสัญญาณด้วยเม็ดเฟอร์ไรต์ ยังดีกว่าสร้างตัวกรองเครือข่าย pi สำหรับแต่ละตะกั่วโดยเพิ่มตัวเก็บประจุลงบนพื้นทั้งสองด้านของลูกปัด

แผนผัง

จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab

รักษาโอกาสในการขายทั้งหมดโดยเฉพาะในด้าน ESP8266 สั้นและตรงที่สุดเท่าที่จะทำได้


ESP8266 ไม่ได้เชื่อมต่อ (โดยตรง) กับเซ็นเซอร์ที่เป็นปัญหา เซนเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์แยกต่างหาก (ATmega1284p) จะขับเคลื่อนโดย 5V ที่ ATmega1824p เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์และไป ESP8266 และ ESP8266 ถูกขับเคลื่อนโดย 3.3V มาผ่าน LDO จาก 5V ...
vicatcu

ใช่ฉันเข้าใจแล้ว กล่องที่มีข้อความ "วงจรของคุณ" ครอบคลุมทุกสิ่ง ประเด็นก็คือแม้กระทั่งสายดินหรือกำลังผ่านตัวควบคุมสามารถแบกรับสัญญาณรบกวน RF ที่หลงทาง ตัวกรองเครือข่าย pi ให้มัน จำกัด อยู่เพียง ESP8266
Dave Tweed

อ่าฉันเห็นสิ่งที่คุณหมายถึง ... น่าเสียดายที่ต้องให้ฉันหมุน WildFire อีกครั้งซึ่งฉันไม่สามารถจัดการได้ในขณะนี้ แน่นอนว่ามันควรค่าแก่การพิจารณาสำหรับ v4.1 ฉันไม่เคยเห็นลูกปัดเฟอร์ไรต์ที่ใช้กับซีรีย์กับพื้นดินนั่นน่าสนใจ
vicatcu

มันเทียบเท่ากับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณใส่วงแหวนเฟอร์ไรต์รอบ ๆ สายเคเบิลทั้งหมด
Dave Tweed

0

เซ็นเซอร์อาจได้รับผลกระทบจากคลื่น RF ฉันได้เห็นผลกระทบนี้ในที่ทำงานกับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากโรงงานจำนวนมาก

วิธีหนึ่งในการทดสอบคือ

a) เชื่อมต่อพลังงานกับเซ็นเซอร์

b) มอนิเตอร์เอาต์พุตโดยใช้แบตเตอรี่หลายตัวทดสอบ

c) ใช้ชุดแบตเตอรี่ LiPo USB แยกต่างหากเพื่อจ่ายพลังงานให้กับ ESP8266 และวางไว้ในโหมดเชื่อมต่อ Wifi เนื่องจากไม่มีการเชื่อมต่อสายทางกายภาพระหว่าง ESP8266 และเซ็นเซอร์ / เซ็นเซอร์พาวเวอร์ซัพพลายซัพพลาย / เครื่องทดสอบหลายตัวผลกระทบใด ๆ สามารถทำได้ผ่านคลื่น RF เท่านั้น

d) ระยะทางที่แตกต่างกันระหว่าง ESP8266 และเซ็นเซอร์กล่าวว่าจาก 3 เมตรถึงไม่กี่เซนติเมตร

e) สังเกตว่าแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเกิดขึ้นเมื่อระยะทางน้อยหรือไม่

EMC Susceptibility เป็นปัญหาที่ทราบแล้ว เป็นเรื่องปกติที่ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากต้องผ่านการทดสอบความอ่อนไหวของ EMC ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการออกใบรับรอง ดูวิกิพีเดีย "การทดสอบความไวของสนามรังสีโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับแหล่งพลังงาน RF หรือ EM ชีพจรพลังงานสูงและเสาอากาศที่แผ่รังสีเพื่อกำหนดพลังงานที่เหยื่อหรืออุปกรณ์ภายใต้การทดสอบ (DUT)"

เครื่องส่งสัญญาณทดสอบสร้างความแรงของสนามที่ xxx V / เมตรและกวาดในช่วงความถี่กว้าง ตัวอย่างเช่น EN61000-6-3 คือ 30 MHz - 230 MHz, 30 dBuV / m และ 230 MHz - 1 GHz, 37 dBuV / m

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.