Übersprechen/Crosstalk von PWM auf Messelektroden

note Gast #4597763
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Hallo,

ich mache zur Zeit ein paar Messungen mit Elektroden die zum Aufnehmen 
von Aktionspotentialen in Nervenzellen verwendet werden. In unmittelbare 
Nähe (~0.5mm) der Messelektroden, sitzt ein optischer Stimulator (LED) 
der die Zellen später anregen soll.

Nun zu meiner Messung. Ich möchte ein mögliches Übersprechen von der LED 
Ansteuerung auf die Messelektroden bestimmen. Wenn ich den Aufbau in 
Luft vermessen, dann sehe ich die PWM Frequenz in meinem Messsignal der 
Elektroden, abhängig vom Abstand zwischen LED und Elektrode. Es kommt 
also zu einer kapazitiven Kopplung (Flanken mit großem dV/dt). Wenn ich 
den Aufbau dann in DI-Wasser vermesse, verstärkt sich der Effekt, was ja 
wegen der höheren Dielektrizitätszahl von Wasser gegenüber von Luft so 
zu erwarten ist.

Wenn ich den Aufbau nun aber in Ringerlösung tauche und vermesse, dann 
habe ich kein Übersprechen mehr. Aber wieso? Die LED ist isoliert und 
hat kein direkten Kontakt mit der Lösung. Schirmt die Lösung wegen ihrer 
Leitfähigkeit?

Viele Grüße,
note
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Pandur S. #4597868
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> Schirmt die Lösung wegen ihrer Leitfähigkeit?

Bei kapazitiver Kopplung ja.

Wir willen allerdings etwas wenig. Wie ist die PWM Frequenz ? Zeig mal 
ein Bild der Komponenten und des Aufbaus. Magnetische Kopplung reduziert 
man durch Verringern der von den Leitern aufgespannten Flaeche. 
Kapazitive Kopplung wird reduziert durch einen Schirm.
Das Konzept sollte man schon beim Bau der Leiterplatte anwenden.
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note Gast #4597894
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Oh D. schrieb:
> Wir willen allerdings etwas wenig. Wie ist die PWM Frequenz ?

Die PWM Frequenz beträgt zuzeit 1 kHz und der Strom durch die LED wird 
mit einer variable Konstantstromquelle auf maximal 1 mA begrenzt. Kann 
leider keine Bilder posten, aber der Aufbau besteht aus um 
Mikroelektroden (Leiterbahnbreite 25µm, 5µm Gold, 10mm lang, 250µm 
breit, über ein flexibles Microkabel angeschlossen) und MicroLEDs 
(Leiterbahnbreite 20µm, 5µm Gold, 8mm lang, 250µm breit, LED 
(300x220x50)µm³, über ein flexibles Microkabel angeschlossen).
Das heißt, die Flächen für eine induktive Kopplung sind auch sehr klein.

Muss die Ringerlösung auf ein Potential gelegt werden damit sie schirmt? 
Z.B. Masse bezogen?
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Pandur S. #4597903
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Es ist nicht ganz trivial eine Loesung auf ein Potential zu legen...

Die Kopplung kann magnetisch, kapazitiv, und auch via die Leiterplatte 
kommen. Ist LED und/oder Sensoren galvanisch von der Elektronik getrennt 
? Falls ja, wie getrennt, inkl. Aufbau, Stecker, Gehause

Es gibt immer einen Strom zurueck !
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note Gast #4597931
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Oh D. schrieb:
> Ist LED und/oder Sensoren galvanisch von der Elektronik getrennt
> ? Falls ja, wie getrennt, inkl. Aufbau, Stecker, Gehause

Ich kann die Ansteuerng der LED über eine Batterie betreiben. Somit 
sollte eine galvanische Trennung vorhanden sein. Oder aber, die 
Ansteuerung verwendet die gleiche Spannungsquelle wie die 
Auswerteelekronik der Elektroden und die Masse ist dann sternförmig dort 
zuammengefasst.
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Henrik V. #4598171
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LED über Lichtleiter von der Probe entfernen?
OK, wird wohl wg Platzmagels scheitern.

Aber Active-Guardleitungen in Verbindung Schirmleitern könnten helfen.
Entscheidend wird die Leiterbahnführung sein, sowie das Messverfahren.

Wie sieht den die erste Verstärkerstufe aus?  Differentielle Messung?

Gruß Henrik
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