Stručnjaci dijele svoja iskustva u otklanjanju grešaka u infracrvenim termometrima
1. Problemi koji se javljaju:
1. Kalibracija je nezgodna i preuzimanje je teško; postoji mnogo smetnji između unutrašnjih komponenti.
2. Prikazana vrijednost temperature je nestabilna i skače gore-dolje.
3. Postoji skok od 15 stepeni nakon što temperatura dostigne 900 stepeni.
2. Analiziranje problema:
1. Dizajn porta za preuzimanje nije ispravan, izlaze se samo portovi kao što je onlajn otklanjanje grešaka, a RXD i TXD se ne izvode; dizajn PCB-a je nerazuman, a raspored ožičenja je neuređen.
2. Interni problem s napajanjem, valovitost napajanja je vrlo velika, posebno je vrlo važan efekat talasanja referentnog napona MCU, što je manji to bolje.
3. When the temperature rises, use an oscilloscope to measure the ADC input waveform as a sine wave before the temperature value jumps. After the jump, the waveform is smooth. When the temperature drops, the waveform is very smooth before the laser is turned on, and the laser turns into a sine wave again. The analysis shows that the amplifier circuit has Self-excited oscillation, the beating after 900 degrees is caused by the oscillation to stop the vibration, when the oscillation cannot be maintained at a certain temperature, the vibration will stop, it will be the average value, and there will also be a sudden change at this time, so there is a 15 degree beating; because The start-up condition is higher than the oscillation condition, so the temperature drops until the laser starts to oscillate. From the back to the front, the oscillation of the result measured with an oscilloscope comes from the first-stage amplifier circuit. To realize sine wave self-excited oscillation, there is a frequency f0 in the low frequency or high frequency band, so that the additional phase shift generated by the circuit is ±∏, and when f=f0 |AF|>1, doći će do samopobuđene oscilacije. Osim što je određena otporom i kapacitivnošću u kolu, frekvencija oscilovanja ovisi i o nesigurnim faktorima kao što su međuelektrodni kapacitet tranzistora i raspoređeni kapacitet kola. (Sinusni oscilirajući krug mora zadovoljiti 0 stepen ili integralno višestruko okretanje od 360 stepeni, to jest, ∮=2n∏, i |AF|=1, ali je uslov pokretanja je. |AF| express 1).
3. Riješite problem:
1. Redizajnirajte kolo i izvedite druge portove kako biste ostvarili funkcije preuzimanja serijskih portova i kalibracijskih podataka u realnom vremenu, što čini operaciju jednostavnim, lakim za kalibraciju i preciznijim podacima; ponovo raspored i ožičenje, tako da donji sloj ima veliku površinu od bakra (povezan sa zemljom), kako bi se smanjile smetnje između uređaja.
2. Odaberite čip za regulator napona visoke preciznosti da smanjite talasanje ulaznog napajanja i dodajte RC filtersko kolo ili filterski kondenzator direktno prije ulaza. Na ovaj način će rad MCU-a, operacionog pojačala, napon-struja i drugih čipova biti relativno stabilan. Stabilan referentni napon čini interne podatke MCU stabilnim, a izlazni podaci su shodno tome stabilni i tačni.
3. Ovaj problem je dugo vremena otklanjan i korišćene su mnoge metode zasnovane na teorijskom znanju, ali neki efekti nisu očigledni. ①. Promijenite povećanje (promijenite vrijednost otpora povratne sprege), ako je povećanje preveliko, doći će do oscilacija. Ali nema odgovora na promjenu vrijednosti otpora od nekoliko desetina K u ovom krugu, a on je i dalje isti kao i prije. Mogući razlog je taj što je unutrašnji otpor detektora prevelik, pa promjena otpora ima mali učinak; U poređenju sa originalnim talasnim oblikom, frekvencija oscilovanja postaje brža, a opseg oscilovanja je proširen, a oscilacija nije prestala kada temperatura poraste iznad opsega efektivne vrednosti; ③. Na osnovu ②, izlazna tačka primarnog pojačanja je ujedno i sekundarni ulaz pojačanja. Dodavanjem RC filterskog kruga na tačku, efekat je prilično očigledan. Nakon što je data odgovarajuća vrijednost, talasni oblik na ADC-u, odnosno izlaznoj tački sekundarnog pojačanja, postaje glatki i nema skoka. Ovo je vrlo dobra metoda, ali predpojačavanje još uvijek ima oscilacije, što će imati određeni utjecaj na podatke, tako da bismo trebali razmotriti druge metode da spriječimo osciliranje kola; ④, jer je detektor napravljen od PIN diode, a PIN dioda ima određeni kapacitivni kapacitet, tako da će se kombinirati s povratnim otpornikom kako bi se formiralo RC oscilatorsko kolo. Ako se kapacitivni dio PIN diode oslabi i pretvori u otporni, neće doći do samopobuđene oscilacije, pa postoji serijska veza. Odgovarajući talasni oblik otpora takođe postaje veoma lep, ali još uvek postoji skok na 900 stepeni, tako da se opseg oscilovanja mora proširiti, ② taj korak još treba da se uradi.
Četvrto, iskustvo otklanjanja grešaka:
1. Upotreba digitalnih osciloskopa, kao što su očitavanje i podešavanje podataka, nije dostigla određeni nivo u otklanjanju grešaka u hardveru i nema dovoljno mogućnosti da se analizira izvor problema rezonovanja. Osciloskopi su ključni alat. Prilikom upotrebe osciloskopa, ①, koristite odgovarajući zupčanik, kao što je: koristite AC zupčanik za mjerenje valovitosti napajanja, ako koristite DC zupčanik, nema odgovora kada se mali AC signal superponira na DC; ②, uzemljenje tokom testa. Budite sigurni da ste blizu ispitne tačke.
2. Stvarno razumjeti neke principe rada RC filterskih kola. RC kola imaju različite svrhe kada se koriste na različitim mjestima. Što se ovog kola tiče, RC glave sonde proizvodi oscilacije, a mi kasnije ne želimo te oscilacije. Talas, možemo koristiti RC kolo za filtriranje ovih valova, njegova frekvencija f=1/2∏RC, ovo je propusni opseg u krugu za odabir frekvencije, au krugu filtera, to je za filtriranje nereda u ovom frekvencijskom opsegu.
3. Kapacitivni problem dioda. Većina ljudi će zanemariti kapacitivnu prirodu dioda kada koriste diode. Konkretno, PIN diode imaju jači kapacitivni kapacitet zbog dijela intrinzičnog poluvodiča u sendviču u sredini PN spoja, što može biti ekvivalentno paralelnoj vezi. Dodaje se veliki kondenzator i ovaj kondenzator i otpornik povratne sprege formiraju RC oscilacijski krug, a postoji i treći problem-postoji skok od 15 stepeni na oko 900 stepeni, a prikaz temperature se ne stabilizuje nakon skoka.
