ทำไมตัวรับสัญญาณ IR หลายตัวในกรงโลหะ?

ฉันเดาว่ามันเป็นกรงฟาราเดย์รอบ ๆ ตัวรับสัญญาณ แต่ไม่รู้ว่าทำไมพวกมันถึงต้องการ มีการรบกวนกันประมาณ 38kHz (ความถี่ในการทำงาน) หรือไม่?

มันเป็นองค์ประกอบเดียวที่ฉันคิดว่าฉันเคยใช้เพื่อรับการรักษาพิเศษนี้ กรงที่มีขนาดใหญ่กว่านั้นอาจมีอยู่ประมาณหนึ่งตัวใน VCR และบางครั้งกรงทารกตัวเล็ก ๆ ก็จะปรากฏขึ้นรอบ ๆ ส่วนประกอบของพีซีแบบสแตนด์อโลน

ที่ยึดพีซี

ขอบคุณสำหรับความเข้าใจของคุณ!

infrared interference

— R Zach
แหล่งที่มา

ฉันสาบานว่าฉันเคยเห็นคำถามนี้มาก่อน

— Voltage Spike

เพราะมันถือเลนส์ลง?

— Ignacio Vazquez-Abrams

ตัวรับสัญญาณ IR คือ Hannibal Lecter ของโลกอิเล็กทรอนิกส์

— Wossname

คำตอบจาก @analogsystemsrf นั้นน่าสนใจ แต่มันก็ไม่สามารถเป็นกรงฟาราเดย์ได้เลย แต่เป็นตัวกรองแสงที่จะทำให้ไดโอดมีทิศทางรอบทิศทางมากขึ้น

— Trevor_G

อิกนาชิโอไม่มันไม่ ...

— Passerby

[เพิ่ม 2_D resistor_grid ระเบียบวิธีสำหรับการสำรวจทอพอโลยีการป้องกัน]

คุณต้องการให้ตัวรับสัญญาณ IR ตอบสนองต่อโฟตอนไม่ใช่สนามไฟฟ้าภายนอก แต่โฟโตไดโอดนั้นเป็นเป้าหมายที่ดีสำหรับการทิ้งขยะจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ (200 โวลต์ใน 10 ไมโครวินาที) เนื่องจากหลอด 4 'มีการกระทำที่อาร์ค 120 ครั้งต่อวินาที [หรือ 80,000 เฮิร์ตซ์สำหรับบางหลอด]

ค = E 0 * * * * E R * * * * A R อี a / D ผม s เสื้อ a n ค อี

$C = E0*Er*Area/Distance$

9 อี - 12 F a R a d / ม. อี เสื้อ อี R * * * * (E R = 1 a ผม R) * * * * 0.003 * * * * 0.003 / 1

$9e-12Farad/meter * (ER=1 air) * 0.003*0.003/1$

ผม = ค * * * * d V / d T

$I = C * dV/dT$

นั่นคือ ---- 2 nanoAmp ---- เห็นได้ชัดว่าเป็นเรื่องใหญ่ (อัตราขอบ 10 คนอยู่ใกล้กับ 1/2 ช่วงเวลาของ 38 kHz)

กรงโลหะป้องกันโดยลดทอน Efield ในลักษณะการปรับปรุงชี้แจง; ดังนั้นยิ่งกรงอยู่หน้าโฟโตไดโอดยิ่งทำให้การลดทอนของ Efield น่าทึ่งยิ่งขึ้น Richard Feynman กล่าวถึงเรื่องนี้ในหนังสือปกอ่อน 3 เล่มของเขาเกี่ยวกับฟิสิกส์ [ฉันจะหาลิงค์หรืออย่างน้อยหนึ่งหน้า #] ในการบรรยายของเขาในกรงฟาราเดย์และทำไมหลุมจึงเป็นที่ยอมรับถ้าวงจรที่เปราะบางอยู่ห่างออกไปหลายหลุม -diameters [ปรับปรุงอีกครั้งแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล]

แหล่งขยะ Efield อื่น ๆ อยู่ใกล้ไหม วิธีการเกี่ยวกับเสียงดังแบบลอจิคัล 0 และลอจิก 1 สำหรับ LED 0.5 โวลต์ใน 5 นาโนวินาทีหรือ 10 ^ 8 โวลต์ / วินาที (การตีกลับมาตรฐานของระดับตรรกะ "เงียบ" เนื่องจากกิจกรรมของโปรแกรม MCU ยังคงดำเนินต่อไป) วิธีการเกี่ยวกับการควบคุมการเปลี่ยนภายในทีวี ควบคุม ACrail ที่มี 200 โวลต์ใน 200 นาโนวินาทีหรือ 1 พันล้านโวลต์ / วินาทีที่อัตรา 100 kHz

ที่ 1 พันล้านโวลต์ / วินาทีเรามีกระแสการรุกราน 100 นาโนเมตร แน่นอนว่าไม่ควรมีแนวสายตาระหว่างสวิตช์รับสัญญาณกับตัวรับสัญญาณ IR

แนวสายตาไม่สำคัญ Efields สำรวจเส้นทางที่เป็นไปได้ทั้งหมดรวมถึงด้านบนและด้านหลังหรือรอบมุม

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

คำแนะนำเกี่ยวกับพฤติกรรม: Efields สำรวจเส้นทางที่เป็นไปได้ทั้งหมด

================================================

ในคำพูดของเขาฉันได้เสนอคำอธิบายของนายว่า "ทำไมกระสวยอวกาศระเบิดสูงเหนือ Cape Canaveral?" ดร. Richard Feynman ผู้ร่าเริง

เขาให้การแนะนำฟิสิกส์ 2 ปีที่ Caltech ประมาณ 1962 การบรรยายของเขาถูกถอดความอย่างระมัดระวังเพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง [มันคุ้มค่าที่จะได้รับ 3 และอ่านใหม่ทุก ๆ 5 ปี; วัยรุ่นที่อยากรู้อยากเห็นจะได้เพลิดเพลินกับการสนทนาในโลกแห่งความเป็นจริงในรูปแบบของไฟน์แมน] และตีพิมพ์ในหนังสือปกอ่อน 3 เล่มในชื่อ "The Feynman Lectures on Physics" จากเล่มที่สองมุ่งเน้นไปที่ "ส่วนใหญ่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสสาร" เราหันไปที่บทที่ 7 "สนามไฟฟ้าในสถานการณ์ต่าง ๆ : ต่อ" และหน้า 7-10 และ 7-11 เขาแสดง "สนามไฟฟ้าสถิตของกริด" .

ไฟน์แมนอธิบายถึงกริดที่ไม่มีที่สิ้นสุดของสายยาวที่ไม่มีขีด จำกัด โดยมีระยะห่างของลวด - ลวด 'a' เขาเริ่มต้นด้วยสมการ [แนะนำในเล่ม 1, Chapt 50 Harmonics] ซึ่งจะใกล้เคียงสนามโดยมีเงื่อนไขเพิ่มเติมให้เลือกใช้มากขึ้นเพื่อให้ได้ความแม่นยำมากขึ้นและมากขึ้น ตัวแปร 'n' บอกลำดับของคำ เราสามารถเริ่มต้นด้วย "n = 1"

นี่คือสมการสรุปโดยที่ 'a' คือระยะห่างระหว่างเส้นลวดกริด:

F n = A n * * * * {อี}^{-} Z / Z โอ

$Fn = An * e^-Z/Zo$

Z โอ = a / (2 * * * * พี ผม * * * * n)

$Zo = a/(2*pi*n)$

F n = A n * * * * {อี}^{-} (2 * * * * พี ผม * * * * 1 * * * * 3 ม. ม.) / 3 ม. ม.

$Fn = An * e^-(2 * pi * 1 * 3mm)/3mm$

เนื่องจาก Fn นี้มีขนาดเล็กกว่า e ^ -6.28 เราจึงมีการลดทอนของสนามไฟฟ้าภายนอกอย่างรวดเร็ว

ด้วย 2.718 ^ 2.3 = 10, 2.718 ^ 4.6 = 100, 2.718 ^ 6.9 = 1,000 จากนั้น e ^ -6.28 ประมาณ 1/500 (1/533 จากเครื่องคิดเลข)

เขตข้อมูลภายนอกของ An ลดลง 1/500 เหลือ 0.2% หรือ 54dB ที่อ่อนกว่า 3mm ภายในตารางที่เว้นระยะที่ 3mm ไฟน์แมนสรุปความคิดของเขาได้อย่างไร

"วิธีการที่เราเพิ่งพัฒนาขึ้นสามารถนำมาใช้เพื่ออธิบายว่าทำไมการป้องกันไฟฟ้าสถิตโดยใช้หน้าจอมักจะดีเท่ากับแผ่นโลหะแข็งยกเว้นภายในระยะห่างจากหน้าจอเพียงไม่กี่ครั้งที่ระยะห่างของสายหน้าจอ ฟิลด์ภายในหน้าจอปิดเป็นศูนย์เราจะเห็นว่าทำไมหน้าจอทองแดง - เบากว่าและราคาถูกกว่าแผ่นทองแดง - มักใช้เพื่อป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญจากเขตรบกวนภายนอก " (อ้างจบ)

หากคุณต้องการระบบฝังตัว 24 บิตคุณต้องลดทอน 24 * 6 = 144dB; ที่ 54dB ต่อหน่วย _ ระยะห่างคุณจะต้องมีระยะห่างแบบลวด 3 * หลังเส้นตาราง สำหรับระบบ 32 บิตนั้นจะกลายเป็น 32 * 6 = 192 dB หรือระยะห่างแบบ wire-wire เกือบ 4 * หลังเส้นตาราง

Caveat: นี่คือ electrostatics Fast Efields ทำให้เกิดกระแสน้ำชั่วคราวในสายกริด ไมล์สะสมของคุณจะแตกต่างกันไป

สังเกตว่าเราใช้เฉพาะส่วน "a = 1" ของการแก้ปัญหาเท่านั้น เราจะเพิกเฉยต่อส่วนเพิ่มเติมของวิธีการแก้ปัญหาฮาร์มอนิก / ซีรีส์ได้หรือไม่? ใช่. ด้วย "n = 2" เราจะได้การลดทอน * การลดทอนและ "n = 3" ให้ผลตอบแทน atten * atten * atten

=================================================

แก้ไขเพื่อสร้างแบบจำลองโครงสร้างเครื่องจักรกลทั่วไปเพื่อกำหนดระดับถังขยะที่ดีที่สุดในฐานะคู่รัก Efield เข้าสู่วงจรเราจำเป็นต้องรู้ (1) ความต้านทานของวงจรที่ความถี่ของการรุกรานและ (2) การมีเพศสัมพันธ์จากผู้รุกรานขยะ 3_D ไปยังโหนดลูกโซ่สัญญาณ 3_D เพื่อความง่ายเราจะสร้างแบบจำลองนี้ใน 2_D โดยใช้ grid_of_resistor ที่มีอยู่

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้}

— analogsystemsrf
แหล่งที่มา

กำลังคาดเดาว่าขากลางคือ gnd ซึ่งจะขยายเข้าไปด้านในเพื่อรองรับวัสดุพิมพ์ของชิป นั่นจะไม่เป็นเกราะป้องกันเพียงพอหรือไม่ สงสัยหรือไม่ว่าเฟรม "X" ปิดกั้นเส้นทางแสงส่วนหัว ... อาจเป็นตัวกระจายแสงหรือไม่

— glen_geek

ขอบคุณสำหรับการตอบสนองที่สมบูรณ์ทางคณิตศาสตร์คำอธิบายที่ดีและการวาดภาพที่น่ายินดีของการทำลายล้างสนามไฟฟ้า!

— R Zach

สำหรับระบบฝังตัวที่ประสบความสำเร็จผู้แทรกแซงทั้งหมดควรได้รับการระบุและกำหนดปริมาณดังนั้นจึงทราบความเสี่ยงล่วงหน้า ในการสร้างเครื่องมือในการระบุ / วัดปริมาณฉันทำงานกับปัญหาเหล่านี้ทุกวัน ฉันดูการทำลายตนเองของทีมเนื่องจากพวกเขาเพิกเฉยต่อความเสี่ยงจากข้อเสนอแนะในตัวรับสัญญาณ IR ไม่ว่าจะเป็นบน PCB หรือบนซิลิกอนความจำเป็นในการลดทอนขยะโดย 100dB หรือ 150dB มักจะมี โดยไม่ต้องระบุและวัดปริมาณปรากฏการณ์มันถ่อและหวังเพียงเท่านั้น ในการตัดสินใจใช้เลเยอร์เพิ่มเติมหรือพื้นที่ PCB เพิ่มเติมหรือพินซิลิกอนอีก 10 พินจำเป็นต้องมีสาเหตุที่ดี ความเที่ยงตรงสูงต้องการความสนใจ

— analogsystemsrf

+1 สำหรับการอ้างอิงและข้อความ "The Feynman Lectures on Physics"

— jose.angel.jimenez

คำตอบนั้นง่ายมาก

เมื่อ PD ได้รับสัญญาณขนาดเล็กที่ระยะไกลที่สุด PD อาจได้รับ <1uA เท่านั้นและถึงแม้จะได้รับ 60 dB เมื่อใช้ AGC IR Rx> อิมพีแดนซ์1MΩทำให้มันมีความอ่อนไหวต่อ E-field ที่หยิบขึ้นมาในพื้นที่ เครื่องตรวจจับและสายไฟ

การป้องกันด้านนอกอาจเปรียบเทียบได้ดีกับระบบป้องกันภายในของ Sharp / Vishay แต่จำเป็นต้องมีการป้องกันเนื่องจากความต้านทานสูงเพื่อขยายขอบเขตการตรวจจับให้ไกลถึง 50 เมตรโดยใช้อีซีอาร์ IR 5 มม. ที่เหมาะสม

หนึ่งสามารถบอกได้ว่าเป็น IR เนื่องจากตัวกรองการปิดกั้นเวลากลางวันและ 3 พินที่จำเป็นสำหรับเครื่องตรวจจับ BPF AGC และ ASK ในตัว

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
แหล่งที่มา