Hallo,
ich verwende einen sehr sensiblen Sensor. Beim Rauschen der
Versorgungsspannung rauscht auch der Ausgang des Sensors.
Es handelt sich um ein Kraft-Moment-Sensor. Und die Versorgungsspannung
von 5V nehme ich von der Mikrocontrollerplatine. Wie kann man das
Rauschen am effektivsten dämpfen?
Der Betriebsstrom des Sensors beträgt 260mA! Das heisst wenn ich ein RC
Glied für Tiefpass verwende, darf der Widerstand nicht groß sein.
Das Rauschen hat aber auch hochfrequete Anteile.
Kann ich Spule in Reihe schalten? Kann man RC Glied und Spule gemeinsam
verwenden? Beim Abschalten der 5V erzeugt die Spule einen hohen Strom,
ich mache mir Sorgen um den Sensor, dass er dadurch keine Schaden
nimmt...
Bitte um Hilfe und Tipps... DANKE!
Das Rauschen kommt von MAX232... 140kHZ, denke ich...
Außerdem habe ich einen Atmega644 mit 16MHz Quarz. LTC1859 AD-Wandler
und LTC1590DA-Wandler... ein Treiberbaustein L293D, Optokoppler. Das
wars... SPI Bus und I2C Bus wird auch benutzt.
Ich habe mich im Rahmen meines Studiums mal mit
"High Current, Low Noise Voltage References"
beschäftigt und da die ein oder andere Schaltung zu getestet. Leider hab
ich das Dokument grad nicht hier, ich könnte dir heut abend aber
weiterhelfen und es dir schicken, wenn Interesse besteht.
gruß reiner
Nur so eine Idee:
Falls das 140kHz-Signal das Problem ist könnte man das Sensorsignal
synchron zu diesem 140kHz-Signal samplen (falls die Hardware das
hergibt). Dadurch würdest du das Signal auch schon rausfiltern. Im
Idealfall ist das eine reine Softwareänderung.
Vielleicht hilft dir diese Idee....
Gruß
Mandrake
Die Idee gefällt mir, aber ich schätze, er wird ohne Trigger/Sync die
Frequenz nicht genau treffen und riskiert damit eine Schwebung, bei der
das Filtern noch schwieriger sein dürfte.
Um den Aufwand des Filterns zu vermeiden:
warum spendierst du dem Sensor nicht seine eigene Versorgung?
Ein gut geglätteter (LC-Glied) Spannungsregler sollte seinen Dienst tun.
;)
Hallo,
Wie oft mußt du den das Signal auswerten?
Bilde doch einen Mittelwert, 64 Werte aufaddieren und dann rechtsshift
um 6 Stellen, das passt alles noch in eine 16bit Variable. Kostet halt
ein bissel Zeit :)
Oder klemm dein Rauschen auch an Vref.
>Kann ich Spule in Reihe schalten? Kann man RC Glied und Spule gemeinsam>verwenden?
Ja. Ein LC-Filter ist zunächst die einfachst Möglichkeit, die Spannung
zu säubern. Es sollte nicht nur ein C sein, sondern eine Kombination aus
Elko (? 10µF, 100µF) und Kerko. Bei dem Strom würde ich auf ein R
verzichten.
Wenn die Möglichkeit besteht, einen eigenen Spannungsregler für den
Sensor nehmen (siehe Thilo M.). Wenn nicht, auf jeden Fall die Zuführung
zum Sensor beim Spannungsregler direkt abnehmen. Die Masse der
Sensorsignale nahe beim Signaleingang der Auswerteschaltung anschließen
- zumindest dafür sorgen, dass die Masseströme der Dreckschleudern nicht
über die Signalmasse fließen können (jedes Signal und jede VCC hat einen
Rückstrom zur Quelle, der hauptsächlich auf dem kürzesten Masse-Weg
fließt).
>Beim Abschalten der 5V erzeugt die Spule einen hohen Strom,>ich mache mir Sorgen um den Sensor, dass er dadurch keine Schaden>nimmt...
Ich verwende schon seit vielen Jahren Spulen in den
Versorgungsspannungsleitungen. Von dem Effekt ist mir bisher nichts
aufgefallen.
>Das Rauschen kommt von MAX232... 140kHZ, denke ich...
Dann wäre es für den auch wichtig, die VCC über LC abzutrennen. Der
produziert ja den Dreck (denkst du) und den sollte man vom Rest der
Schaltung fernhalten. Zumindest aber seine Entkopplung mit großer
Sorgfalt durchführen (kürzeste Verbindungen des Entkopplungs-C zu VCC-
und GND-Pins). Elko und Kerko parallel verwenden.
Maxim hat eine nette Idee veröffentlicht:
Ein Spannunsregler mit "Sense" ausgang wird über RC GLied an einen
Transistor angeschlossen.
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/3657
Gruß
Axelr.
>Hast halt Mist gebaut. Kann jedem mal passieren ...
RAUSCH, Du bist etwas voreilig. Dann müsste er ja alles wegwerfen und
aufgeben! Probleme, die auftreten, löst man.
Nochmals zum Kraft-Moment-Sensor:
Wenn die Störungen deutlich oberhalb der Signalfrequenz (wir wissen noch
nichts darüber) des Sensor liegen - da kann man ja auch filtern.
>Ich habe mich im Rahmen meines Studiums mal mit>"High Current, Low Noise Voltage References">beschäftigt
Gäbe es einen relevanten Ausschnitt zum Thema auch hier öffentlich?
@HildeK
Das hat sich auf den jetzigen Stand bezogen und nicht auf seine weitere
Vorgehensweise. Für mich ist das Layout, das hier anscheinend nicht mehr
geändert werden soll/kann, ein Fehldesign.
> Ich kann mir Verzögerung nicht leisten... wir messen> Kollisionüberwachung...
Ich möchte auf alle Fälle nicht in diesem Fahrzeug sitzen !
@RAUSCH
>Das hat sich auf den jetzigen Stand bezogen und nicht auf seine weitere>Vorgehensweise. Für mich ist das Layout, das hier anscheinend nicht mehr>geändert werden soll/kann, ein Fehldesign.
Es mag schon ein Fehldesign sein. Er hat dabei herausgefunden, dass
bestimmte Teile seiner Schaltung den Sensor stören. Er sucht nach
Abhilfe. Dazu ist das fehlerhafte Design ideal, denn die Störungen sind
sichtbar und jede Maßnahme kann leichter auf Erfolg oder
Wirkungslosigkeit geprüft werden. Das fließt dann in das notwendig
Redesign ein. Dass es gebraucht wird, keine Frage.
Aber zunächst mal benötigt er schnell eine brauchbar funktionierende
Einheit, sei es weil andere bereits erste Messungen machen wollen oder
irgendwas demonstrieren müssen. Oder weil der Chef einen Termin gesetzt
hat. Vielleicht kommt er mit den Korrekturen bereits auf 80% oder 90%
des erreichbaren.
Deshalb meine Aussage: nicht wegwerfen. Die Probleme lösen.
Und daraus lernen. Mir war dein Statement '... Mist gebaut ...' zu hart.
Als Tipp, an welchen Stellen er suchen soll, war deine Aussage ja auch
nicht unbedingt verwendbar :-).
Der Fehler wird im Layoutt sein. Am Senseeingang des Reglers wird die
Spannung gemessen. Eine triviale Aussage solange man GND als GND, Vout
als Vout und Vcc als Vcc betrachtet. Irgendwann, speziell bei
Hochstomdesigns muss man sich von dieser Vorstellung loesen. Dann ist
GND und GND micht mehr identisch, sondern um .. 3mV verschieden, je
nachdem in welche Richtung der Strom fliesst. Das war die DC
Betrachtung. Die AC Betrachtung nimmt auch kapazitive und induktive
Elemente einer Leiterbahn, sowie kapazitive und Induktive Kopplungen
einer Nachbarleiterbahn mit.
Vielen Dank für Eure Hilfe! Ihr habt mir Mut gegeben :) Ich werde
wahrscheinlich dem Sensor eine eigene Versorgungsspannung mit einem
Spannungsregler spendieren. Ich habe mir eins von Texas Instruments
ausgesucht: http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ua7805.html
Das Rauschen beträgt bei diesem Regler 40µV. Ich glaube das ist sehr
wenig, oder?
Außerdem möchte ich ein paar Kondensatoren verwenden. Wenn immer noch
nicht befriedigend, dann noch eine Spule dazu. Wie müsste ich die Spule
dimensionieren?
Vielen, vielen Dank!
@HildeK
Scheinst ein netter Mensch zu sein, der wirklich andern helfen mag.
Freut mich.
Mit der Weile ist das selten.
Das war hier früher mal recht üblich.
AushilfsTROLL wrote:
>@HildeK>Scheinst ein netter Mensch zu sein, der wirklich andern helfen mag.
Ich versuch es zumindest. Danke.
>>Wie müsste ich die Spule dimensionieren?>Versuch's mal mit 10µH (Bauform SMCC) in Reihe und 100nF gegen Masse.
Wenn die 140kHz wirklich eine Rolle spielen, dann schadet ein 10µF
parallel zu den 100n auch nicht. Trenne so auch den Hauptstörer ab und
spendiere die C's auf beiden Seiten der Spule, zumindest beim Störer
auch auf der Eingangsseite.
Die Spule muss deinen Strom vertragen - klar.
