เซ็นเซอร์แรงดันเอาท์พุทของเซ็นเซอร์เพิ่มขึ้น

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?

หากระบบของคุณใช้โฟโตไดโอดสำหรับตรวจจับระบบจะต่อเข้ากับเครื่องขยายเสียง / ผู้รวมระบบที่ค่อนข้างสูงและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง (wifi) อาจส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เหนี่ยวนำซึ่งแก้ไขโดยทางแยกไดโอด หากนี่คือปัญหาของคุณคุณสามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มระยะทางจากตัวส่งสัญญาณ wifi หรือการป้องกันเพิ่มเติมรอบโฟโตไดโอด ฉันเดิมพันเซ็นเซอร์ของคุณมีการป้องกันรอบโฟโตไดโอดแล้ว

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

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

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

รักษาโอกาสในการขายทั้งหมดโดยเฉพาะในด้าน ESP8266 สั้นและตรงที่สุดเท่าที่จะทำได้

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