mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Störimpulse durch N2-Laser


Autor: Jens (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Leute,

langsam werd ich bekloppt, glaube ich:

Ich habe eine Steuerungs-Elektronik für einen Laser-Schaukasten 
entwickelt und mit PIC-Controller 16F627A realisiert. Angeschlossen sind 
zwei kapazitive Sensoren, die den PIC als eine Zeitschaltuhr ansteuern, 
der dann wiederum Relais schaltet, die verschiedene Laserpointer 
einschalten. Die Zeitschaltuhr ist streng genommen ein Monoflop mit zwei 
Kanälen.

Ein Exponat ist ein selbstgebauter N2-Laser (arbeitet mit 8kV=), der mit 
ca. 10Hz lasert, und das auch ganz wunderbar, auf einem gebleichten 
Papier sieht man einen schönen blauen Leuchtfleck.

Aber: Diese Impulse scheinen die Steuerelektronik zu stören. Nach 
höchstens zwei Sekunden triggert das Monoflop wieder zurück, obwohl es 
per PIC auf eine Minute eingestellt ist.

Mein Verdacht: Störimpulse übers Netz. Steuerschaltung hat eigenes 
Netzteil, Gleichrichter, 7805 + 2 * 100nF als Glätter, dazu noch nen 
100uF Elko. Daran kann's eigentlich nicht liegen.

Die Software wird definitiv kontinuierlich ausgeführt. Es gibt keinen 
Stromunterbrechung o.Ä.. Die kapazitiven Sensoren könnten theoretisch 
auf den Laser anspringen, aber das wäre ja egal, da das Monoflop aj dann 
getriggert bleiben würde.

Also: EM-Störimpulse. Aber wie leite ich die ab? Die Steuerschaltung 
oder den Laser in nen Faraday-Käfig eimbauen? Oder gibt es eine andere 
Lösung?

Bin für jeden Vorschlag dankbar, wäre toll, wenn wir ne Lösung finden 
würden, denn der N2-Laser ist der Höhepunkt der ganzen Vitrine.

Viele Grüße,
Jens

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
EMV... ja. ja. Als erstes wuerde iche ein Metallgehaeuse empfehglen. 
Dann alle Signale rein und raus ueber Filter oder aehnlich.

Autor: Jens (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hmmm, mist. Gehäuse ist schon fertig, der Laser kam danach erst dazu, 
ist irgendwie blöd, dass man deshalb jetzt alels ändern muss.

Würde ein Faraday-Käfig (entweder über dem laser oder über dem 
Steuergehäuse) was bringen?

Gruß
Jens

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Moeglicherweise. Ein Metallgehaeuse ist ja ein Faraday. 
Industrieelektronik sollte man generell in eine Metallgehaeuse einbauen. 
Alles andere ist viel schwieriger. Wenn das System/Leiterplatte nicht 
gegen EMV immun ist, so kann auch ein Mobiltelephon das Ding aus dem 
Tritt bringen.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Den Laser wirst du nicht groß entstören können, weil von dem will man ja 
was sehen.
Ich würde beim PIC anfangen und zwar mit dem Stichwort ESD bei den 
Flankengschwindigkeiten.

N2-Laser hatte ich auch mal gebaut. Lief aber mangels Kenntnisse nur 
schlecht. Mir fallen da so Werte um 1ns Pulszeit ein.

Autor: Bernhard S. (gmb)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Würde ein Faraday-Käfig ... was bringen?

Das kann dir hier keiner beantworten, denn das hängt davon ab, wie die 
Störungen koppeln. Du musst irgendwie herausfinden, was da wie koppelt 
und dann gezielt eingreifen.

Autor: Jens (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Naja,

am einfachsten wäre es bestimmt, das ganze Steuer-Gehäuse mal Testweise 
in Aluminiumfolie zu wickeln, und den Laser dann laufen zu lassen...

Ich werde es mal ausprobieren. Aber ich würde gerne den Laser in einen 
Käfig stellen, da wir recht häufig am Steuergehäuse nachjustieren / 
Steckplätze wechseln müssen. Und den Laser sollte man ja nach wie vor 
ganz sehen, deshalb wäre ein Käfig im wörtlichen Sinne schöner.

Welche Wellenlänge könnte ein solcher EMP vom Laser denn haben? Oder 
deckt der ein Spektrum ab? Frage wegen der Maschenbreite des Käfigs.

Autor: Ulrich (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die wirklich kurzen Pulse von N2 Laser werden ein ziehmlich 
breitbandiges Signal geben, vermutlich bis in den Bereich um 1 GHz. 
Schon um andere nicht zu stören sollte hier eine Abschrimung hin. 
Entsprechend der hohen Frequenz ist aber schon ein feinmaschiger Kägfig 
nötig, aber auch ein Gitter mit 5 mm Quadratmaschen sollte einiges 
bringen, auch wenn bei den hohen Frequenz wohl noch was rauskommt.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein Stickstofflaser ist eine Dreiniveau Laser, was bedeutet die 
Pulsbreite ist durch die Physik bestimmt und nicht durch die Anregung. 
In diesem Fall wird die Anregung laenger wie die Laserpulsbreite sein. 
Die Anregung ist in der Regel ein sich bewegender Lichtbogen. Da gibt es 
wohl nichts zu entstoeren. Allerdings sollte man den Laser einpacken, 
mit einem Fenster/Loch fuer das Licht.

Autor: Anja (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

viele EMV-Probleme kommen über die Leitungen ins Gerät / auf die 
Leiterplatte. Da hilft eine Schirmung als einzige Maßnahme nichts. 
Zusätzlich sind für die Leitungen noch Filtermaßnahmen erforderlich.

Bei Prozessoren der PIC/Atmel Klasse kannst Du davon ausgehen daß
Die Empfindlichkeit auf Störungen in der Größenordnung von 60-100Mhz 
(5ns Flankensteilheit) sich maximal auswirken.
Im Allgemeinen ist ein PIC auf Grund seinen kleinen Abmessungen eher 
Gutmütig.

generelle Fehler die gemacht werden:

- Anordung der Stecker auf der Leiterplatte ringsum
  (EMV-Mäßig sollten alle auf einer Seite eng benachbart liegen)
- Prozessor direkt am Stecker plaziert
  (man sollte schon ein paar cm Abstand zu verseuchten Leitungen haben)
- zuwenig oder falsch angeschlossene Abblock-Kondensatoren.
  - soll: Spannungsregler am Ein und Ausgang je 100 nF
    (ich habe schon Spannungregler gesehen bei denen die 
Ausgangsspannung
    unter EMV um mehrere 100mV geschwankt hat).
  - Prozessor blocke ich generell mit 100nF || 10uF ab
- Falscher Anschluß der Quarz Kondensatoren (soll: sternförmig)
  hier sind die Prozessoren besonders empfindlich insbesonders da der
  Quarz (Metallgehäuse) eine große parasitäre Kapazität gegen Umgebung
  darstellt.
- Falsche Masseverdrahtung:
  Soll: Zonen für Störreiche und Zonen für Störarme Masse.

Aber ohne Kenntnis der Schaltung und des Layouts ist alles Theorie.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.