Làm thế nào để tôi bảo vệ mạch analog khỏi tiếng ồn chuyển tiếp?


7

Tôi đang làm một bộ điều khiển nhiệt độ dựa trên cặp nhiệt điện. Điện áp cặp nhiệt điện được đo bằng cách sử dụng IC bù bù LT1025 và opamp LT1050 chính xác.

Các phép đo được đọc bởi ADC và rơle được bật bởi MOSFET được điều khiển bởi vi điều khiển.

Thiết bị này sẽ là một "lá chắn" riêng biệt có chứa bù tiếp giáp lạnh, opamp, MOSFET và các đầu nối cho cặp nhiệt điện và rơle.

Tôi muốn tránh nhiễu trên phần tương tự càng nhiều càng tốt và tôi đang sử dụng mặt đất riêng cho phần tương tự - căn cứ cho các phần tương tự và kỹ thuật số sẽ được kết nối với nguồn điện (điều này có thể gây ra một số vấn đề về độ chính xác khi đọc ADC vì những căn cứ này sẽ xảy ra ở tiềm năng khác nhau, nhưng tôi sẽ bù vào phần mềm) và tôi đang chạy một dấu vết, tách biệt với mặt phẳng tương tự, để trở về mặt đất tiếp sức.

Tôi đã đặt một diode bảo vệ ngược trên các thiết bị đầu cuối rơle và tách các tụ điện có giá trị 10uF và 100nF trên thiết bị đầu cuối MOSFET Drain. Tôi nên làm gì khác để tránh gai từ rơle trong phần tương tự của tôi? Nó có thể không quá quan trọng trong ứng dụng cụ thể này, nhưng tôi sẵn sàng học hỏi.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Sơ đồ mạch mà Olin hơi ít chịu trách nhiệm để phàn nàn về:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Câu trả lời:


5

Chỉ một phần liên quan đến câu hỏi - sử dụng NPN bên hi như được hiển thị là hơi bất thường. Đó chắc chắn là có thể làm được. Ổ đĩa cổng của bạn cần xoay từ V_relay + để cao hơn từ 5 đến 10 volt. Nếu rơle nói là rơle 12V, bạn sẽ cần 17 đến 20+ volt để lái cổng (mức chính xác phụ thuộc vào FET Vth, v.v.). Việc sử dụng FEt kênh P bên cao hoặc FEt kênh N bên thấp sẽ có phần bình thường hơn. Nhưng, một lần nữa, điều này là hoàn toàn khả thi nếu cần thiết.


D1 nên được gắn càng gần tải quy nạp càng tốt. Về chuyển tiếp qua địa chỉ liên lạc cuộn dây (hoặc rơle ổ cắm nếu được sử dụng) là mong muốn. Bất kỳ khoảng cách từ nguồn quy nạp cho một vòng lặp bức xạ tốt đẹp.
Di chuyển D1 xung quanh các tiếp điểm cuộn dây rơle sẽ làm giảm đáng kể vòng phóng xạ trong rãnh PCB.

RC hoặc RL tách rời nguồn cấp cho rơle giúp.
Nếu cùng một nguồn năng lượng được sử dụng cho cặp nhiệt điện và rơle thì việc lọc trong nguồn cấp dữ liệu của cặp nhiệt điện đủ để đối phó với bất kỳ cặp chuyển tiếp nào là cần thiết. Một bộ điều chỉnh hoạt động sẽ cho phép loại bỏ tiếng ồn Vin 30 - 60 - ++ tùy thuộc vào kiểu máy và thiết kế. Bất kỳ bộ lọc RL hoặc RC trong mạch điện sẽ thêm bộ lọc.

Không rõ ràng trên PCB cách tiếp đất từ ​​đầu nối "Nguồn" đến mặt phẳng mặt đất ở phía bên tay phải.
Bất kỳ điểm chung đường đất sẽ giúp hoàn tác công việc tốt của bạn. Một milliohm trở lại mặt đất chung và tăng đột biến một amp sẽ cung cấp cho bạn 1 mV khớp nối. Trên nguồn cung cấp 5V, đó là khớp nối 1: 5000 hoặc khoảng -70 dB. Không nhiều, nhưng nó đặt giới hạn trên cho sự cô lập mà bạn có thể đạt được. Nếu bạn quản lý để ghép 1 mV trực tiếp vào nguồn cấp cảm biến thì sẽ tệ hơn nhiều.

Một cặp nhiệt điện thường có hằng số thời gian nhiệt là giây tốt nhất và thường là 10 giây. Bạn có thể nhận được các thiết bị phản ứng siêu nhanh nhưng chúng sẽ khác thường. Lọc thông thấp lọc cặp nhiệt điện hoặc tích hợp trong vài giây sẽ làm giảm đáng kể hiệu quả của việc tăng đột biến chuyển đổi thường xuyên. Nếu gai đến dày và nhanh thì điều này sẽ kém hiệu quả. Tốc độ tăng 10 mS trong thời gian tích hợp 2 giây sẽ tăng thêm 10: 2000 = 1: 200 độ lớn của tín hiệu hoặc khoảng -50 dB. Tốt hơn là không nên ở đó NHƯNG hiệu quả sẽ nhỏ trong nhiều trường hợp.

Một điện áp lý tưởng của tụ điện không thể thay đổi ngay lập tức. Một tụ điện đáp ứng tần số cao tốt ở phía rơle của MOSFET sẽ hạn chế sự tăng vọt điện áp cảm ứng trong khi D1 đang nghĩ về việc bật.


cảm ơn các lưu ý về lái xe mosfet bên thấp. xấu của tôi :)
mouseuz

tôi có hai dấu vết từ đầu nối gound - một đi đến rơle, một khác - đến mặt phẳng đất tương tự. Theo tôi hiểu, mạng LC hoặc RC trên mặt đất theo dõi mặt đất tương tự sẽ giúp giảm tiếng ồn hơn nữa?
mouseuz

Tôi hiểu rằng tôi có thể quá mức và trung bình tín hiệu kỹ thuật số để giảm nhiễu và lỗi, nhưng tôi đang cố gắng sử dụng dự án cụ thể này như một cơ hội để tìm hiểu về việc làm cho opamp hoạt động tốt trong môi trường ồn ào vì vậy tôi sẽ có một số kiến ​​thức khi tôi cần phản ứng với sự thay đổi tín hiệu nhanh hơn trong các ứng dụng cảm biến trong tương lai, do đó, câu hỏi - mạch tương tự chính xác gần rơle nhiễu
mouseuz

8

Do các cặp nhiệt điện áp đầu ra thấp rất nhạy cảm với nhiễu và tùy thuộc vào loại tải, hồ quang của rơle chuyển mạch có thể là một máy phát vô tuyến mạnh, có thể làm nhiễu phép đo.
Thay vì cố gắng triệt tiêu nhiễu, tôi sẽ bỏ qua nó, tức là bỏ phép đo trong khi chuyển đổi. Nhiệt độ không thay đổi nhanh đến mức bạn không thể làm gián đoạn các phép đo trong vài chục ms. Và bạn vẫn có thể nội suy nếu bạn muốn.


1
có lẽ tôi đã không làm cho nó kêu lên - rơle sẽ không được gắn trên cùng một bảng, nó sẽ ở khá xa (có thể là nửa mét) và mạch sẽ được bọc trong vỏ kim loại.
mouseuz

nhưng vâng, đó chắc chắn là một cách để đối phó với nó, lý do tại sao upvote
mouseuz
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.