Я использую датчик частиц Shinyei PPD-60PV в продукте, и я заметил кое-что очень странное в тестировании, и я не знаю, как это объяснить. Он подключен к плате WildFire посредством подключения к плате интерфейсного адаптера. WildFire питается от 5 В через USB-порт. PPD-60PV имеет два соединения 5V / GND, выполненных через плату интерфейсного адаптера, и аналоговый выход, который подключен к входу АЦП A7 WildFire через плату интерфейсного адаптера.
Мой продукт поддерживает два основных режима работы: (1) подключен Wi-Fi и (2) отключен. Я обнаружил, что в режиме Wi-Fi аналоговый выход датчика PPD-60PV увеличивается примерно на вольт. Я обнаружил (и тщательно сузил симптом до) то, что это повышение напряжения происходит несколько постепенно (в течение нескольких секунд), только после подключения ESP8266 к сети Wi-Fi. Он также восстанавливается до нормального базового значения постепенно (в течение аналогичного периода времени) после сброса ESP8266 (и, следовательно, отключения его от сети Wi-Fi).
Дальнейшие диагностические эксперименты показывают, что это повышение напряжения на аналоговом выходе датчика происходит, даже если я вообще отключаю аналоговый выход от WildFire, оставляя соединения 5V / GND на месте, и проверяю его с помощью осциллографа.
Также, если у меня есть две сборки, подключенные к одному и тому же источнику питания, одна из которых находится в режиме Wi-Fi, а другая - в автономном режиме, модуль автономного режима демонстрирует явление повышения напряжения. Повышение, безусловно, есть, и также следует отметить, что оно в меньшей степени, чем когда само устройство находится в режиме Wi-Fi, например, 600 мВ - 700 мВ.
Автономный блок, подключенный к изолированному источнику питания (например, батарейному блоку ), не испытывает повышения напряжения, например, несмотря на физическую близость к подключенному блоку Wi-Fi.
Я задавался вопросом, возможно, это была проблема сопротивления заземления, но здесь все довольно короткое, и я измерил сопротивление от обоих подключений заземления датчика обратно к заземлению WildFire по 0,2 Ом каждый, и я измерил общий ток системы при около 300 мА (отображается на ЖК-дисплее обычного настольного источника питания 5 В). Это, конечно, не учитывает рост 1V, насколько мои рассуждения.
Насколько я понимаю, аналоговый выход PPD-60PV является буферизованным выходом с низким импедансом, но это не совсем ясно из таблицы. Я застрял / растерялся на данный момент, и я не уверен, что делать дальше.
Итак, к моему несчастному вопросу. Что может быть причиной того, что я наблюдаю здесь? Какой у вас совет относительно того, что я мог бы сделать дальше, чтобы решить эту проблему?
Ответы:
Если ваша система использует фотодиод для обнаружения, он подключен к усилителю / интегратору с относительно высоким коэффициентом усиления, и сильные электромагнитные поля (wifi) могут привести к индуцированным переменным напряжениям, которые выпрямляются диодным переходом и появляются на выходе. Если это ваша проблема, вы можете решить ее, увеличив расстояние от передатчика Wi-Fi или дополнительное экранирование вокруг фотодиода. Готов поспорить, у вашего датчика уже есть экранирование вокруг фотодиода.
источник
По какой-то причине датчик частиц склонен улавливать высокочастотный шум в диапазоне 2,4 ГГц. Поскольку у вас нет никакого контроля над компоновкой печатной платы или цепью датчика твердых частиц, параметры, которые вы используете для контроля электромагнитных помех, будут ограничены. Есть несколько вещей, которые вы можете сделать.
1) Дайте знать производителю. Есть небольшая вероятность, что они могут помочь вам с проблемой
2) Защитите устройство.
Сначала поместите устройство в металлический корпус, в котором имеются только отверстия для аналоговых и силовых сигналов. Лучший металлический корпус будет сделан из меди, используйте медную ленту, чтобы закрыть любые ненужные отверстия. Алюминий может работать, но это не такой хороший экранирующий материал. Есть два способа, которыми сигналы 2,4 ГГц могут воздействовать на ваш датчик. Один проводит излучение через силовые и аналоговые провода, которые подключаются к плате, другой - по воздуху.
Если вы поставите металлический корпус (без отверстий, кроме питания и аналогового сигнала), и вы все равно получите повышение сигнала. Это предполагает, что сигнал проходит через провода. Если оно проходит через провода, то увеличьте индуктивность, добавив ферриты и конденсаторы фильтра. Ферриты увеличивают индуктивность провода и могут быть добавлены к внешней стороне провода. Высокочастотные сигналы всегда проходят путь наименьшей индуктивности, увеличение индуктивности «изменит путь тока» сигнала подобно тому, как увеличение сопротивления уменьшает ток в ситуации параллельной резистивной нагрузки.
Если у вас нет проблем с кондуктивными выбросами, отлично. Датчик частиц не сможет работать без доступа воздуха. Поэтому вам понадобится больше экспериментов с размещением отверстий в коробке, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха при блокировании высокочастотных сигналов. Заземление коробки может помочь, поэкспериментируйте с заземлением в разных точках, некоторые будут лучше, чем другие. Так как я не могу видеть ваши настройки, я не могу комментировать хорошую позицию для земли.
Проблемы EMI требуют тестирования и терпения, удачи.
источник
Казалось бы, ваша проблема проводится EMI (не излучается) от модуля WiFi. Попробуйте заблокировать любые радиочастотные токи в силовых и сигнальных проводах ферритовыми шариками. Более того, создайте пи-сетевой фильтр для каждого провода, также добавив конденсаторы к земле по обе стороны от провода.
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Все провода, особенно со стороны ESP8266, должны быть как можно более короткими и прямыми.
источник
На датчик может воздействовать радиочастотное излучение. Я видел этот эффект при работе на заводском серийном продукте.
Один из способов проверить это
а) подключить питание к датчику
б) выходной сигнал от мульти-тестера с батарейным питанием
c) Используйте отдельный аккумулятор USB LiPo для питания ESP8266 и переведите его в режим Wi-Fi. Поскольку между ESP8266 и датчиком / источником питания / мульти-тестером нет физического проводного соединения, любой эффект может быть только через радиочастотное излучение
г) варьировать расстояние между ESP8266 и датчиком, скажем, от 3 метров до нескольких сантиметров
е) наблюдать, если повышение напряжения происходит при небольшом расстоянии
EMC Susceptibility является известной проблемой. Для серийно выпускаемых электронных изделий характерно прохождение тестирования EMC на восприимчивость в рамках процесса сертификации. см. википедию «Тестирование восприимчивости к излучению обычно включает в себя мощный источник энергии радиочастотного или электромагнитного импульса и излучающую антенну для направления энергии на потенциальную жертву или тестируемое устройство (DUT)».
Тестовый передатчик создает напряженность поля при ххх В / метр и распространяется в широком частотном диапазоне. Например, EN61000-6-3 составляет 30 МГц - 230 МГц, 30 дБуВ / м и 230 МГц - 1 ГГц, 37 дБуВ / м.
источник