DC Motor für TWI enstören

[D a v i d K. (oekel)]

Hi,

wie entstöre ich einen DC Motor (16V PMW getrieben), der mir "scheinbar" 
meinen SCL-Tackt vom TWI (100Mhz) zerschießt.

(Sichtbar anhand der Sonderzeichen im  PCF8574 --> HD44870)

Ähnliches "Bild" ist erkennbar, wenn ich ohne Motor den SCL kurz 
unterbreche.
(ca 20x geht es gut, dann erwische ich ihn falsch und habe den Fehler)

Grüße David

[Falk B. (falk)]

D a v i d K. schrieb:
> Hi,
>
> wie entstöre ich einen DC Motor (16V PMW getrieben), der mir "scheinbar"
> meinen SCL-Tackt vom TWI (100Mhz) zerschießt.

Eher 100kHz.

> (Sichtbar anhand der Sonderzeichen im  PCF8574 --> HD44870)

Hehe, das gibt's doch gar nicht! I2C ist absolut unstörbar!

Beitrag "Re: I2C-Bus: Zener-Diode 3,3 Volt - merkwürdiger Effekt - suche Erklärung"

Zeig mal einen Schaltplan und ein Bild des realen Aufbaus.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

D a v i d K. schrieb:
> wie entstöre ich einen DC Motor (16V PMW getrieben), der mir "scheinbar"
> meinen SCL-Tackt vom TWI (100Mhz) zerschießt.
Wie sieht denn die Schaltung im Schaltplan und in der Realität aus? Wie 
ist die Masseführung? Welcher Strom fließt im Motor und welche 
Entstörmaßnahmen hast du vorgesehen?

> der mir "scheinbar" meinen SCL-Tackt vom TWI (100Mhz) zerschießt.
Hast du da auch mal mit dem Oszi gemessen?

[D a v i d K. (oekel)]

Lothar M. schrieb:
> Welcher Strom fließt im Motor und welche
> Entstörmaßnahmen hast du vorgesehen?

Nahezu keine, da 5 Protoypen im Dauertest keinerlei Auffälligkeiten 
ergaben.
Ca 3,4A

>> der mir "scheinbar" meinen SCL-Tackt vom TWI (100Mhz) zerschießt.
> Hast du da auch mal mit dem Oszi gemessen?

Der echte Fehler ist verdammt sporadisch (mal nach 5min, mal nach 20).
Wie könnte ich da im richtigen Moment hinschauen?

Ich suche mal Schaltbild und PCB raus. (Müsste hier eigentlich schon bei 
einer anderen Frage stehen ;)

https://www.mikrocontroller.net/attachment/406446/PCB_Project_11.pdf

Am linken oberen Rand sind die 4 Pinne, die vom µC zum 
Display-Trägerboard (I2C) gehen (der PCF8574 sitzt dann auch im 1/3 der 
Displayaussparung)

Rechts der VNH3SP30 und die Ausgänge zum Motor.
Der Motor sitzt axial hinter dem weißen Becher und die Platine hinter 
der Folientastatur oben.

[Falk B. (falk)]

D a v i d K. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Welcher Strom fließt im Motor und welche
>> Entstörmaßnahmen hast du vorgesehen?
>
> Nahezu keine, da 5 Protoypen im Dauertest keinerlei Auffälligkeiten
> ergaben.

Aha, also hast du eine "robuste Lösung". ;-)
Ich bin schon mal bei Rot über die Ampel gelaufen, nix passiert!

> https://www.mikrocontroller.net/attachment/406446/PCB_Project_11.pdf

Und wo sind die Pull-Up Widerstände deines I2C Busses? Die internen des 
AVRs sind mit ca. 50k viel zu hochohmig. Da sollten eher 2k2 hin.

Wenn sowieso nur kurze Kabel und wenige ICs am Bus hängen, kann man mit 
kleinen Kondensatoren an SDA und SCL NAH an den ICs ein paar Störungen 
filtern. So um die 100pF sollten für den 1. Test reichen. Hier nur an 
deinem PCF8574, denn der sieht ja falsche Daten, nicht der AVR.

[D a v i d K. (oekel)]

Falk B. schrieb:
> Aha, also hast du eine "robuste Lösung". ;-)
> Ich bin schon mal bei Rot über die Ampel gelaufen, nix passiert!
So ähnlich kann man meine Entwicklung die letzten 9 Monate beschreiben 
(täglich nicht mehr als 15min kurz rüber gehuscht) :*(

> Und wo sind die Pull-Up Widerstände deines I2C Busses? Die internen des
> AVRs sind mit ca. 50k viel zu hochohmig. Da sollten eher 2k2 hin.
>
Mist, nicht ersichtlich: das HeaderBoard bringt 2x 4k7 mit.

> Wenn sowieso nur kurze Kabel und wenige ICs am Bus hängen, kann man mit
> kleinen Kondensatoren an SDA und SCL NAH an den ICs ein paar Störungen
> filtern. So um die 100pF sollten für den 1. Test reichen. Hier nur an
> deinem PCF8574

Das werde ich testen.

Noch eine Idee, wie ich den Motor temporär agressiver machen kann, damit 
ich den positiven Effekt davon schneller erkenne?

Was sollte ich überhaupt auf dem Ozi beobachten und als "schlecht" "gut" 
bewerten?

Grüße und danke mal wieder...
David

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

D a v i d K. schrieb:
> Was sollte ich überhaupt auf dem Ozi beobachten und als "schlecht" "gut"
> bewerten?
Die SCL Leitung. Schlecht sind Spikes und Störungen da drauf.

Und miss mal unterschiedliche Massepotentiale in deinem Aufbau.
Richtig gelesen: Masse an der Masseklemme gegen eine weiter entfernte 
Masse am Tastkopfpin. Was siehst du da?

> Noch eine Idee, wie ich den Motor temporär agressiver machen kann, damit
> ich den positiven Effekt davon schneller erkenne?
Führe das Motorkabel dicht(er) an der Platine vorbei. Und zwar beide 
Motorkabel in einer großen Schleife weit weg voneinander, nicht 
verdrillen.

[Olaf (Gast)]

> wie entstöre ich einen DC Motor (16V PMW getrieben), der mir "scheinbar"

Ueblich war mal einen Kondensator zwischen den Beiden Anschluessen und 
jeweils ein weiterer Kondensator vom Anschluss des Motors direkt auf die 
Gehaeusemasse geloetet. Also direkt am Motor!

Ich meine da mal so 47nF gesehen zu haben. Probier es halt aus.

Olaf

[D a v i d K. (oekel)]

Olaf schrieb:
> Ueblich war mal einen Kondensator zwischen den Beiden Anschluessen und
> jeweils ein weiterer Kondensator vom Anschluss des Motors direkt auf die
> Gehaeusemasse geloetet. Also direkt am Motor!
>
> Ich meine da mal so 47nF gesehen zu haben. Probier es halt aus.

Von welchem Typ Kondensator reden wir hier? (Drehrichtungswechsel) 
Bipolar und gut?

Der Motor hat nur die üblichen Kondensatoren zur Funkenreduzierung an 
den Bürsten drin.

Meine Platine schwebt mit GND in der Luft. Sollte hier "-" des Externen 
Schaltnetzteils mit dem Motor verbunden werden? (Gehäuse ist Edelstahl 
V2A)

Grüße David

[Udo S. (urschmitt)]

D a v i d K. schrieb:
> Der Motor hat nur die üblichen Kondensatoren zur Funkenreduzierung an
> den Bürsten drin.

? Meinst du damit genau diese:

Olaf schrieb:
> Ueblich war mal einen Kondensator zwischen den Beiden Anschluessen und
> jeweils ein weiterer Kondensator vom Anschluss des Motors direkt auf die
> Gehaeusemasse geloetet. Also direkt am Motor!

D a v i d K. schrieb:
> Von welchem Typ Kondensator reden wir hier? (Drehrichtungswechsel)
> Bipolar und gut?

Hast du schon mal einen polaren 47nF Kondensator gesehen?

Vom Gefühl her würde ich keramische SLCC mit mind. 100V 
Spannungsfestigkeit für sowas nehmen.
Irgendwas zwischen 10 und 47nF.
ggf. noch zwei kleine Drosseln in die Zuleitungen direkt am Motor, aber 
die müssen den Strom abkönnen.

D a v i d K. schrieb:
> Meine Platine schwebt mit GND in der Luft.

Das musst du mal etwas genauer beschreiben.

[D a v i d K. (oekel)]

Udo S. schrieb:
> D a v i d K. schrieb:
>> Meine Platine schwebt mit GND in der Luft.
>
> Das musst du mal etwas genauer beschreiben.

Bis auf die zwei Eingangsstrippen vom externen Netzteil und den Beiden 
Adern zum Motor hat die Platine keine elektrische Verbindung zu 
irgendetwas.

Also mein PCB hat auf Bottom ein VSS Gitter, welches logischerweise auf 
dem Minuspotential des Netzteiles liegt.
Von dort gibt es jedoch keinen Kontakt zum Motorgehäuse.

Sollte diese hergestellt werden?
(Also Motorgehäuse auf Minus?)
Das Schaltnetzteil hat keine Erdung.(Kunstoffgehäuse)

[D a v i d K. (oekel)]

Kännt ihr mir kurz etwas zu der hier gezeigten Lösung mit Feritkern 
sagen?
https://www.roboternetz.de/community/threads/332-Wie-entst%C3%B6rt-Ihr-Motoren



Sowie wie jenes Zitat zu verstehen ist?

"Es ist darauf zu achten, dass für PWM-Betrieb kein für Gleichstrom 
entstörter Motor verwendet wird. Diese Motoren können Kondensatoren C3 
von 10 - 100 nF besitzen und diese würden dann bei PWM-Betrieb den 
Störstrom wesentlich erhöhen. Durch galvanische Trennung des Poltopfes 
kann meist nur im unteren Frequenzbereich der Störstrom reduziert 
werden, da die Poltopf-Masse-Kapazität C5 die galvanische Trennung 
überbrückt."

https://www.langer-emv.com/de/page/newsletter/51/03-entstoerung-eines-mit-pwm-betriebenen-gleichstrommotors/34

Ich werde gleich mal einen Satz SLCC beim großen C rausholen.
Wieso eigentlich nicht MLCC?
Macht der hier Sinn?:
https://www.conrad.de/de/p/5471311-ferrit-ringkern-x-h-27-mm-x-21-mm-1-st-534480.html

Und wie schaut das jetzt mit der Masse des Motors aus? Sollte ich die 
mit irgendeinem Potential verbinden, oder weiterhin "frei schwebend" 
lassen?

[Falk B. (falk)]

D a v i d K. schrieb:
> Kännt ihr mir kurz etwas zu der hier gezeigten Lösung mit Feritkern
> sagen?
> https://www.roboternetz.de/community/threads/332-Wie-entst%C3%B6rt-Ihr-Motoren

Naja, die Jungs klemmen halt in jede Zuleitung ein kleine Drossel von 
vielleicht 50-100uH. Achtung, das ist KEINE Gleichtaktdrossel!

> Ich werde gleich mal einen Satz SLCC beim großen C rausholen.
> Wieso eigentlich nicht MLCC?

Ist hier egal.

> Macht der hier Sinn?:
> 
https://www.conrad.de/de/p/5471311-ferrit-ringkern-x-h-27-mm-x-21-mm-1-st-534480.html

Vergiss den Ringkern und kauf dir 2 fertige Funkentstördrosseln, die 
kann man dann in Reihe zu den Motoranschlüssen schalten.

Sowas hier.

https://www.conrad.de/de/p/tru-components-tc-77a-101m-00203-drossel-axial-bedrahtet-100-h-0-18-2-5-a-1-st-1588887.html

> Und wie schaut das jetzt mit der Masse des Motors aus? Sollte ich die
> mit irgendeinem Potential verbinden, oder weiterhin "frei schwebend"
> lassen?

Da du eine H-Brücke hast, gibt es keinen festen Masseanschluß. Beide 
Leitungen werden durch je eine Halbbrücke getrieben.

[D a v i d K. (oekel)]

Falk B. schrieb:
> Sowas hier.
>
> 
https://www.conrad.de/de/p/tru-components-tc-77a-101m-00203-drossel-axial-bedrahtet-100-h-0-18-2-5-a-1-st-1588887.html

Ich hätte fast schon 5min nach betreten des Ladens Köthen können: Die 
haben rein gar nichts vor Ort auf Lager.
Nur TH und dann nicht mal Spulen oder Ferrit-Kerne.

Unabhängig davon müsst ihr mir bitte noch mal weiter helfen.
Ich bekomme das Ozi zu an keiner Stelle gedeutet.

1. Ist das SCL Signal nicht ständig auf der Leitung? (Siehe Bild)
2. Der Kondensator parallel zum Motor (Gelb) scheint nichts zu 
verändern. Sind diese "zackigen" Störungen überhaupt mein Problem? 
(Siehe Video)
3. Die 100pF zwischen dem Bus und VSS scheint daran auch nichts zu 
verändern (Siehe Video; Ich halte das Beinchen mal kurz ran -->Runde 
Flanke)

https://streamable.com/s/vq2ee/orbaxe

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

D a v i d K. schrieb:
> 1. Ist das SCL Signal nicht ständig auf der Leitung?
Du hattest doch den Verdacht, dass damit was nicht stimmt. Dann solltest 
du schon wissen, wofür dieses Signal da ist und was es bewirkt: zusammen 
mit dem SDA Signal startet und beendet es eine Übertragung, und während 
der Übertragung zeigt seine steigende Flanke an, dass der Pegel an SDA 
gültig ist und mit der fallenden Flanke übernommen werden kann.
Also ist das SCL Signal nur während der Übertragung aktiv.

> Sind diese "zackigen" Störungen überhaupt mein Problem?
Wenn das im Video das SCL Signal ist, dann ist es ein Wunder, dass 
überhaupt was funktioniert. Wenn das Signal auf dem Video nicht das SCL 
Signal ist, was ist es dann?

[Olaf (Gast)]

Also ich finde ja das SCL ziemlich schwach aussieht. Was ist denn da 
fuer ein Pullup dran? Mach das mal zackiger.

Und die Motorentstoerung....keine Kondensatoren zum Gehäuse, Draehte 
nicht verdrillt und liegen noch dazu lustig in der Gegend rum. Perfekter 
Sender.

Olaf

[Falk B. (falk)]

D a v i d K. schrieb:

> 1. Ist das SCL Signal nicht ständig auf der Leitung? (Siehe Bild)

Nein, es werden nur dann Daten und Takt erzeugt, wenn das der Busmaster 
(hier dein AVR) braucht.

Das hier ist voll OK.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/410787/20190424_220653.jpg

Das hier kann man nicht bewerten.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/410788/20190424_220843.jpg

> 2. Der Kondensator parallel zum Motor (Gelb) scheint nichts zu
> verändern.

Der ist FALSCH! Von dem sprach doch der Artikel! Dieser Kondensator kann 
bei PWM NICHT verwendet werden!

> Sind diese "zackigen" Störungen überhaupt mein Problem?
> (Siehe Video)

Das läuft bei mir nicht.

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

So wie das im Video aussieht, ist da mit nur ein paar Kondensatörchen 
nichts zu retten.

Auf jeden Fall hast du ein Problem mit der Stromversorgung, und dort 
solltest du anfangen, dann kann man weitersehen. Wenn der Motor anläuft, 
sinkt der H-Pegel von SCL dramatisch, d.h. dein Versorgung bricht 
zusammen.

[Falk B. (falk)]

D a v i d K. schrieb:
> 3. Die 100pF zwischen dem Bus und VSS scheint daran auch nichts zu
> verändern (Siehe Video; Ich halte das Beinchen mal kurz ran -->Runde
> Flanke)
>
> https://streamable.com/s/vq2ee/orbaxe

Hmm, jetzt kann ich das Video sehen. Wenn man nicht sieht wie gemessen 
wurde, kann man das auch nicht bewerten. Denn man kann sich gerade bei 
so einem Motor GANZ leicht Störungen in den Tastkopf einkoppeln.

Warst nicht du derjenige, der mir mal diese Steuerung vor vielen Monaten 
geschickt hat, weil es da Probleme mit dem überhitzten Treiber bei hohen 
PWM-Frequenzen gab?

[D a v i d K. (oekel)]

Olaf schrieb:
> Also ich finde ja das SCL ziemlich schwach aussieht. Was ist denn da
> fuer ein Pullup dran? Mach das mal zackiger.
4k7 direkt auf dem Trägerboard

>
> Und die Motorentstoerung....keine Kondensatoren zum Gehäuse, Draehte
> nicht verdrillt und liegen noch dazu lustig in der Gegend rum. Perfekter
> Sender.
Das war ja Sinn der Sache. Erst den Störfaktor maximieren, um ihn auf 
dem Oszi zu sehen und dann bekämpfen.


H.Joachim S. schrieb:
> Auf jeden Fall hast du ein Problem mit der Stromversorgung, und dort
> solltest du anfangen, dann kann man weitersehen. Wenn der Motor anläuft,
> sinkt der H-Pegel von SCL dramatisch, d.h. dein Versorgung bricht zusammen.

Eingangsseitig sitzen dort 2000uF Elkos.
500uF/10A waren im Datenblatt der H-Brücke empfohlen.
Denkfehler?

Im Großen und Ganzen hätte ich gerne eindeutig das Störsignal gesehen. 
(In Form eines stetigen Rauschens).

Also zwei Baustellen:
Versorgungsspannung und Entstörung.

Wie geht man ersteres üblicherweise an?
Das Netzteil liefert 4A/16V/19V/24V
Muss da ein noch fetteres her oder reicht es NACH meinem Mini 5V 
Converter weitere Speicher einzuleiten?
(Willkommen bei den E-technik Grundlagen)

[D a v i d K. (oekel)]

Falk B. schrieb:
> geschickt hat, weil es da Probleme mit dem überhitzten Treiber bei hohen
> PWM-Frequenzen gab?
Ja Falk, du hattest das Board schon mal vor dir liegen.

[Falk B. (falk)]

H.Joachim S. schrieb:
> Auf jeden Fall hast du ein Problem mit der Stromversorgung, und dort
> solltest du anfangen, dann kann man weitersehen. Wenn der Motor anläuft,
> sinkt der H-Pegel von SCL dramatisch, d.h. dein Versorgung bricht
> zusammen.

Unsinn. Der H-Pegel wird nur nicht voll erreicht, weil die Periodendauer 
zu kurz und der Pull-Up zu hochohmig ist. Das ist aber bei den Werten 
unkritisch, wir reden über nicht mal 500mV

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

D a v i d K. schrieb:
> Eingangsseitig sitzen dort 2000uF Elkos.
> 500uF/10A waren im Datenblatt der H-Brücke empfohlen.
> Denkfehler?

µF alleine sind nicht alles. Wichtig ist auch der ESR der Kondensatoren.
Und mehrere kleinere Kapazitäten parallel sind i.a. besser als ein 
grösserer.

> Im Großen und Ganzen hätte ich gerne eindeutig das Störsignal gesehen.
> (In Form eines stetigen Rauschens).
Störungen machen nur selten das was man will :-)

> Also zwei Baustellen:
> Versorgungsspannung und Entstörung.
>
> Wie geht man ersteres üblicherweise an?
> Das Netzteil liefert 4A/16V/19V/24V
> Muss da ein noch fetteres her oder reicht es NACH meinem Mini 5V
> Converter weitere Speicher einzuleiten?
> (Willkommen bei den E-technik Grundlagen)

Wie gross ist denn der Gleichstromwiderstand deines Motors? Wie erzeugst 
du die 5V? Schaltplan? Oder habe ich den übersehen?

Ich nehme an, dass das Netzteil soweit in die Knie gehts, dass die 
Eingangsspannung nicht mehr reicht, stabile 5V zu erzeugen.
Eine Diode und ein dicker Elko könnten da schon helfen. Nach dem Regler 
bitte keine grossen Elkos mehr.

[Falk B. (falk)]

https://www.mikrocontroller.net/attachment/410786/20190424_233114.jpg

Hier sieht man wunderbar, wie man sich Messungen versauen kann. Durch 
die riesige Masseschleife des Tastkopfes, die außerdem OPTIMAL zur 
Störschleife der Motorleitungen ausgerichtet ist, koppeln dort satt 
Störungen ein. EMV-Probleme wie aus dem Lehrbuch ;-)

Miss mal mit einer KURZEN Masseanbindung mit einer Massefeder.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Oszilloskop#Tastk.C3.B6pfe_richtig_benutzen

Siehe Bild. 0,5mm Blankdraht ist dein Freund.

[Falk B. (falk)]

H.Joachim S. schrieb:
> Ich nehme an, dass das Netzteil soweit in die Knie gehts, dass die
> Eingangsspannung nicht mehr reicht, stabile 5V zu erzeugen.

Keine Sekunde.

[Falk B. (falk)]

Siehe Anhang, das sind die Koppelschleifen, aka Trafo ohne Eisenkern.

[Schlumpf (Gast)]

Mach mal bitte ein Bild, wo Takt und Daten gemeinsam zu sehen sind.

Verkleinere auf jeden Fall mal den Pullup. Denn damit wird 1. die 
steigende Flanke steiler und 2. die Leitung niederohmiger und damit 
störunanfälliger.

Das würde ich ganz unabhängig von irgendwelchen Entstörmaßnahmen des 
Motors machen.

[Falk B. (falk)]

Schlumpf schrieb:
> Mach mal bitte ein Bild, wo Takt und Daten gemeinsam zu sehen sind.
>
> Verkleinere auf jeden Fall mal den Pullup. Denn damit wird 1. die
> steigende Flanke steiler

Ja, aber das ist nebensächlich.

> und 2. die Leitung niederohmiger und damit
> störunanfälliger.

Das glauben die meisten ;-)

Die Realität sieht ganz anders aus. Ich war vor ein paar Tagen auf einem 
EMV-Seminar zum Thema Störeinkopplung.

Dort haben wir auch einen Versuch zum Thema Pull-Ups gemacht. Ergebnis: 
Bis runter auf 100 Ohm, teilweise sogar ZEHN Ohm ist die die Wirkung von 
Pull-Ups bezüglich Störunterdrückung nahezu NULL! Erst ein Kondensator 
ab 100pF, besser 470pF brachte meßbare Verbesserungen!

Achtung Schleichwerbung. Dieses Seminar ist empfehlenswert.

https://www.langer-emv.de/de/product/seminare/3/sf1-emv-experimentalseminar-stoerfestigkeit-teil-1/560

[D a v i d K. (oekel)]

H.Joachim S. schrieb:
> µF alleine sind nicht alles. Wichtig ist auch der ESR der Kondensatoren.
> Und mehrere kleinere Kapazitäten parallel sind i.a. besser als ein
> grösserer.
Um genau zu sein sind es insgeammt 10 Positionen, wo ich 8x 220uF belegt 
habe.
Welchen Einfluss hat den der ESR hier?

> Wie gross ist denn der Gleichstromwiderstand deines Motors? Wie erzeugst
> du die 5V? Schaltplan? Oder habe ich den übersehen?
Gleichstromwiderstand muss ich messen (kommt heute Abend)
https://drive.google.com/open?id=1ehudDyTpL25nJkRTrOewRPgA6GWb_CMv

Der Schaltplan von StepDownRegler ist mit in der PDF. (Nach Vorgabe des 
Herstellers aufgebaut mit empfolenen Bauteilen)
>
> Ich nehme an, dass das Netzteil soweit in die Knie gehts, dass die
> Eingangsspannung nicht mehr reicht, stabile 5V zu erzeugen.
> Eine Diode und ein dicker Elko könnten da schon helfen. Nach dem Regler
> bitte keine grossen Elkos mehr.
Reden wir von dem StepDownRegler(5V) oder der H-Brücke?
Wenn ich das richtig verstehe, möchtest du eine Diode zwischen 
Eingangspannung (16V-24V) und dem Schaltregler (incl. Elko) für 5V, 
damit die H-Brücke DIESEN Elko nicht mit leer saugt?

VCC----|>--||---[StepDown]---5V

[Schlumpf (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Ja, aber das ist nebensächlich.

Vergrößert aber den Störabstand zwinker

Falk B. schrieb:
> ist die die Wirkung von
> Pull-Ups bezüglich Störunterdrückung nahezu NULL

Langer macht definitiv sehr gute Seminare, das kann ich bestätigen.

Aaaber ganz pauschal würde ich diese Aussage nicht stehen lassen, da 
hier maßgeblich die Impedanz eine Rolle spielt, mit der die Störung 
einkoppelt. Und die ist uns leider unbekannt.
Aber ich gebe dir Recht: Ein Kondensator, der die Störung "kurzschließt" 
ist natürlich deutlich wirksamer. Aber leider hier nicht einsetzbar, 
solange man die gewählte Datenrate beibehalten will.

[Falk B. (falk)]

D a v i d K. schrieb:

> Um genau zu sein sind es insgeammt 10 Positionen, wo ich 8x 220uF belegt
> habe.
> Welchen Einfluss hat den der ESR hier?

Nicht sooo viel.

> Gleichstromwiderstand muss ich messen (kommt heute Abend)

Ist vollkommen nebensächlich. Der spielt nur Beim Anfahren und 
Blockieren eine Rolle.

[Falk B. (falk)]

Schlumpf schrieb:

> Aber ich gebe dir Recht: Ein Kondensator, der die Störung "kurzschließt"
> ist natürlich deutlich wirksamer. Aber leider hier nicht einsetzbar,
> solange man die gewählte Datenrate beibehalten will.

Für das bisschen LCD-Ansteuerung kann man mit dem Pull-Up auf 2k2 runter 
gehen und an SDA und SCL 100 oder 220pF anklemmen. Ggf. geht man auf 50 
oder gar 20kHz am I2C runter, so what. Die Kondensatoren müssen aber NAH 
an den Empfänger-IC, die Pull-Ups sind von der Lage unkritisch.

Aber im Moment ist vollkommen unklar woher die Störung kommt und wie sie 
einkoppelt.

[Schlumpf (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Für das bisschen LCD-Ansteuerung kann man mit dem Pull-Up auf 2k2 runter
> gehen und an SDA und SCL 100 oder 220pF anklemmen. Ggf. geht man auf 50
> oder gar 20kHz am I2C runter, so what. Die Kondensatoren müssen aber NAH
> an den Empfänger-IC, die Pull-Ups sind von der Lage unkritisch.

100% Zustimmung.
so nähern wir uns eine ROBUST dimensionierten TWI.

Falk B. schrieb:
> Aber im Moment ist vollkommen unklar woher die Störung kommt und wie sie
> einkoppelt.

... oder ob sie überhaupt in dem gemessenen Umfang auf der Leitung 
vorhanden ist, und nicht nur ein Artefakt, welches durch die Schleife 
von Tastkopf und Masseleitung eingefangen wurde.

Wenn o.g. Maßnahmen erfolgt sind, macht man eine "gescheite" Messung mit 
kurz angebundener Masse des Tastkopfes und schaut, was auf den Leitungen 
noch zu sehen ist. Dabei kann das Oszi z.B auf Impulsbeiten kleiner 1us 
getriggert werden.

[D a v i d K. (oekel)]

Falk B. schrieb:
> Achtung Schleichwerbung. Dieses Seminar ist empfehlenswert.
>
> 
https://www.langer-emv.de/de/product/seminare/3/sf1-emv-experimentalseminar-stoerfestigkeit-teil-1/560

Gerne mehr davon, wenn es nicht gerade "01728 Bannewitz" ist. (PLZ 27-28 
ist meine Welt. Wenn Jemand Langweile hat darf er auch gerne vorbei 
kommen und ich spendiere 1 Jahr Freibier oder ähnliches ;)

Es sind mitlerweile auch zwei Oszis vorhanden (doch der DAU vor den 
Geräten bleibt ;)

Schlumpf schrieb:
> ... oder ob sie überhaupt in dem gemessenen Umfang auf der Leitung
> vorhanden ist, und nicht nur ein Artefakt, welches durch die Schleife
> von Tastkopf und Masseleitung eingefangen wurde.

Ja, ich bewege Motor bzw. Platine umeinander herum und es ändert sich 
wenig.
Also das will mir bei "echten Störungen" nicht in den Kopf

[D a v i d K. (oekel)]

Da mich das C gestern so frustriert hat, überlege ich gerade noch 
Test-Bausteine bei Reichelt, Mouser oder TME zu ordern.

Habt ihr Empfehlungen für die Einkaufliste?
-100pF (SMD)
-220pF (SMD)
...

[A. F. (artur-f)]

Hast du probiert den Motor Mal 30cm von Platine weiter weg zu betreiben, 
wie sieht es dann mit den Störungen aus? Wenn diese noch da sind, ist es 
die Versorgung. Die Störungen auf dem I2C Bus im Video sind schon 
ziemlich doll.
Dann musst du evtl die Versorgung noch vor dem DC Wandler filtern.

[Falk B. (falk)]

D a v i d K. schrieb:
> Da mich das C gestern so frustriert hat, überlege ich gerade noch
> Test-Bausteine bei Reichelt, Mouser oder TME zu ordern.
>
> Habt ihr Empfehlungen für die Einkaufliste?
> -100pF (SMD)
> -220pF (SMD)
> ...

Miss erstmal gescheit!

Beitrag "Re: DC Motor für TWI enstören"

[Schlumpf (Gast)]

D a v i d K. schrieb:
> Habt ihr Empfehlungen für die Einkaufliste?
> -100pF (SMD)
> -220pF (SMD)
> ...

Auf jeden Fall keramische Kondensatoren..

[Schlumpf (Gast)]

Ich würde mal folgendermaßen vorgehen.

Ermittle, wie weit du mit der Datenrate runter gehen kannst, so dass 
deine Applikation noch vernünftig funktioniert.

Dann kann man grob abschätzen, wieviel Kapazität man auf die Leitung 
klemmen kann

[D a v i d K. (oekel)]

Schlumpf schrieb:
> Ich würde mal folgendermaßen vorgehen.
>
> Ermittle, wie weit du mit der Datenrate runter gehen kannst, so dass
> deine Applikation noch vernünftig funktioniert.
> Dann kann man grob abschätzen, wieviel Kapazität man auf die Leitung
> klemmen kann

Wir reden an der Stelle nur vom I2C?
Das habe ich bereits mit 10kHz getestet (reicht aus)
Meine "Textausgabe" muss nur gerade so einen glaubwürdigen 
RückwärtsCouter in Sek Anzeigen.

 [PWM_Prescaler=8000000/64]


Schon mal ein Danke für euer bisheriges Feedback.
(Bin leider immer erst um 21:00 Uhr zmdaheim und kann dann etwas 
testen/umsetzen)

[Schlumpf (Gast)]

D a v i d K. schrieb:
> Wir reden an der Stelle nur vom I2C?

Ja, denn die Verbindung wird ja offenbar gestört.

D a v i d K. schrieb:
> Das habe ich bereits mit 10kHz getestet (reicht aus)

Das ist gut.. dann kannst hier also ganz locker einige hundert pF auf 
die Leitungen packen.

Hintergrund:
Bei der steigenden Flanke muss über den Pullup der Kondensator geladen 
werden.
Die Zeit, die dafür nötig ist, ist abhängig von der Größe von R und C.
R ist bei dir 4,7kOhm.
Bei 10kHz beträgt die Periodendauer 100µs. Die halbe Periode ist das 
Signal High(also 50µs).
Wenn das High noch so einigermaßen als Rechteck erscheinen soll, dann 
sollte der High-Pegel nach ca 25µs erreicht sein.

Man kann grob überschlagen, dass die Zeit dafür 3xRxC beträgt.

Also Cmax = 25µs / (3 x 4,7kOhm) = 1,7nF.

Du solltest also unter diesem Wert bleiben. Besser unter 1 nF.

[Karl B. (gustav)]

Olaf schrieb:
> Und die Motorentstoerung....keine Kondensatoren zum Gehäuse, Draehte
> nicht verdrillt und liegen noch dazu lustig in der Gegend rum. Perfekter
> Sender.

Hi,
nimm abgeschirmte Doppelader für die Zuleitung zum Motor.
Abschirmgeflecht an Motorgehäuse. (Oder zumindest twisted pair.)

D a v i d K. schrieb:
> Und wie schaut das jetzt mit der Masse des Motors aus? Sollte ich die
> mit irgendeinem Potential verbinden, oder weiterhin "frei schwebend"
> lassen?

Ein Ende der Abschirmung, Kondensator an anderes Ende der Abschirmung an 
Netzteil GND. (Keine Gleichstromverkopplung über Abschirmung machen!)

Parallelkondensatoren zum Kommutator können bei PWM Störungen sogar 
erhöhen.
Olaf schrieb:
> Ich meine da mal so 47nF gesehen zu haben. Probier es halt aus.

Falk B. schrieb:
> Der ist FALSCH! Von dem sprach doch der Artikel! Dieser Kondensator kann
> bei PWM NICHT verwendet werden!

Habe Motoren gesehen, die hatten mitrotierende Dämpfungswiderstände 
parallel zu den Rotorwicklungen. (Cassettenrecodermotor.)
Lässt sich schwer nachrüsten. Diese Option fällt also flach.

ciao
gustav

[D a v i d K. (oekel)]

So richtig schöne Werte habe ich leider am WE nicht auf dem Oszi 
gesehen.
Haber stattdessen erst mal mein TWI auf 1kHz runtergefahren und die 
Ausgaben so optimiert, dass selbst dies noch akzeptabel wäre.

Aber 10kHz sieht schon schöner aus und vor allem reagieren die Tasten 
noch zuverlässig (weil er nicht nur noch auf das TWI wartet.

220pF haben die Flanken sogar über das Ziel hinaus schießen lassen.
Also nicht nur die Ecken waren Abgerundet, sondern dort waren jeweils 
kleine Pieks.

Was mir zeigt, dass ich die Formel von
Schlumpf schrieb:
noch nicht Verstanden habe:
> Hintergrund:
> Bei der steigenden Flanke muss über den Pullup der Kondensator geladen
> werden.
> Die Zeit, die dafür nötig ist, ist abhängig von der Größe von R und C.
> R ist bei dir 4,7kOhm.
> Bei 10kHz beträgt die Periodendauer 100µs. Die halbe Periode ist das
> Signal High(also 50µs).
> Wenn das High noch so einigermaßen als Rechteck erscheinen soll, dann
> sollte der High-Pegel nach ca 25µs erreicht sein.
>
> Man kann grob überschlagen, dass die Zeit dafür 3xRxC beträgt.
> Also Cmax = 25µs / (3 x 4,7kOhm) = 1,7nF.
> Du solltest also unter diesem Wert bleiben. Besser unter 1 nF.


Dies bezieht sich doch auf die Min und Max Werte, die ich hier mal als 
Grafik [Exemplarisch aus dem Datenblatt vom Atmega644] rein kopiert 
habe, oder?
Können wir hier kurz auf die Theorie dahinter noch mal eingehen, damit 
ich es verstanden habe?



Karl B. schrieb:
> Ein Ende der Abschirmung, Kondensator an anderes Ende der Abschirmung an
> Netzteil GND. (Keine Gleichstromverkopplung über Abschirmung machen!)
Ich rede hier von C7: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Ger%C3%A4testecker#Kleinger%C3%A4testecker_(IEC-60320_C7)

Aber auch wenn ich eingangsseitig etwas mit Erde nehme, habe ich diese 
doch nich am DC-Ausgang mit rausgeführt!? (Bin verwirrt)

Grüße und viel Spaß beim Tanzbein schwingen ;)
David

[GEKU (Gast)]

D a v i d K. schrieb:
> Der echte Fehler ist verdammt sporadisch (mal nach 5min, mal nach 20).

Zu 100% wird man die Störungen nicht weg bekommen. Reicht eine 
Verbesserung um den Faktor 100 aus? (ein Fehler in zwei Tagen)

Daher ist  es auch notwendig sich über die Wichtigkeit  der Daten 
Gedanken zu machen.
Welche Daten werden übertragen, welche Auswirkungen haben verfälschte 
oder verlorene Daten auf die Funktion des Gerätes.

Daher sollte man Fehlerkennungs und Fehlerkorrektur,  neben der 
Reduzierung der Störungen nicht außer Acht lassen.

Werden Daten aus Sensoren über I2C übertragen, dann muss über CRC oder 
Mehrfachabfrage die Richtigkeit dieser sichergestellt sein und im 
Fehlerfall die Daten neuerlich übertragen werden.

[Karl B. (gustav)]

D a v i d K. schrieb:
> Bis auf die zwei Eingangsstrippen vom externen Netzteil und den Beiden
> Adern zum Motor hat die Platine keine elektrische Verbindung zu
> irgendetwas.

Hi,
Du nimmst für die Steuerlogik keine Extra-Spannungsversorgung?
Oder hast zumindest geeignete Entkoppelmaßnahmen getroffen?

D a v i d K. schrieb:
> Karl B. schrieb:
>> Ein Ende der Abschirmung, Kondensator an anderes Ende der Abschirmung an
>> Netzteil GND. (Keine Gleichstromverkopplung über Abschirmung machen!)
> Ich rede hier von C7:
> 
https://de.wikipedia.org/wiki/Ger%C3%A4testecker#Kleinger%C3%A4testecker_(IEC-60320_C7)
>
> Aber auch wenn ich eingangsseitig etwas mit Erde nehme, habe ich diese
> doch nich am DC-Ausgang mit rausgeführt!? (Bin verwirrt)

Die "klassische" Entstörung bei Schutzklasse II-Motoren sieht wie im 
Bild aus.
Kannst Du hier auch verwenden, nur, wie vorgeschlagen Zuleitungen noch 
abgeschirmt ausführen. Damit der Schirm nicht in der Luft hängt, wird 
dieser mit den Y-Kondensatoren verbunden und an einer Stelle mit GND des 
Netzteils verbunden. Netzteil-GND bedeutet in diesem Zusammenhang der 
Punkt niedrigsten Potenzials, wo Du die Rückführungsader des Motors an 
das Netzteil anschließt.

47 nF sind zu hoch. Das ist klar. die 2,5 nF Y-Kondensatoren dürften 
passen. Das Ganze ist als Duchführungskondensator gezeichnet.
Müsste nochmal neu zeichnen. Aber das Prinzip dürfte wohl klar sein.

ciao
gustav

[D a v i d K. (oekel)]

Karl B. schrieb:
> Du nimmst für die Steuerlogik keine Extra-Spannungsversorgung?
> Oder hast zumindest geeignete Entkoppelmaßnahmen getroffen?
Nein, siehe Schaltbild.

> Die "klassische" Entstörung bei Schutzklasse II-Motoren sieht wie im
> Bild aus.
Ich sehe dort nirgends einen DC-Motor.

[Karl B. (gustav)]

D a v i d K. schrieb:
> Ich sehe dort nirgends einen DC-Motor.

Hi,
also, ein wenig Kreativität sollte man schon voraussetzen können.
Deinetwegen zeichne ich die Schaltung nicht neu.
Ich kann auch einen Mixer aufschrauben und Dir ein Foto zeigen.
Der ist genau so verschaltet. Und hat einen Induktionsmotor mit Kohlen 
etc.
Und keinen Schutzleiteranschluss. Also Schutzklasse II.
Die Entstörmaßnahme geht genau so.
Also, Motorgehäuse mit den Y-Kondensatoren verbinden.
Allerdings ist die Ganze Sache schon in einem "Entstörfilter" verbaut.
Das kannst Du bei Deiner PWM-Geschichte leider nicht verwenden, weil 
eben der X-Parallelkondensator nicht der richtige ist.

ciao
gustav

[Karl B. (gustav)]

Hi,
noch etwas zur Wirkungsweise einer "Entstörung".

Die Signalquelle im Bild ist der Motor selbst.
(Man kann sich die im Bild noch als weitere Signalquelle gezeichnete
Störungssignalquelle wegdenken.)

Die "Erdung" ist der Schirm der Zuleitung und das Motorgehäuse.
Annahme: Das Motorgehäuse wirkt wie ein Abschirmgehäuse.

Die Drossel(n) sind in dem PWM-Beispiel erst einmal nicht vorgesehen.
Die Zuleitung selbst wirkt aber wie eine (gering) dämpfende Drossel.

Was passiert jetzt?:
Durch die Y-Kondensatoren wird die Störung so auf die Quelle 
zurückgeleitet, dass sie zumindest abgedämpft wird.
Sie wirken auch zusammen mit der Kapazität der Zuleitung zwischen Schirm 
und Adern. Die Abschirmung selbst hat die Hauptaufgabe, das im Innern 
des Kabels entstehende elektrische Feld abzufangen und damit den 
Einfluss auf andere Schaltungsteile in der Nähe zu unterdrücken.

ciao
gustav

[Falk B. (falk)]

Einlötsockel für Tastköpfe (oder, ich bin zu doof für einen Link auf ein 
Bild)