¿Cómo puede mover mi pie afectar posiblemente a los medidores electrónicos?

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Tengo curiosidad por el extraño efecto que observé.

Estaba diseñando un dispositivo, que duerme la mayor parte del tiempo y se puede despertar con una fuerte señal acústica, como una puerta que se abre, un aplauso, etc.

La parte relevante del esquema:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El ruido ambiental es captado por un micrófono electret, amplificado y enviado a una entrada digital en la MCU. El trimpot sirve para ajustar la sensibilidad, por lo que el usuario puede ajustar el nivel de presión de sonido que debe activar el dispositivo. Todo esto es muy burdo, ya que el umbral del pin no está estrictamente definido, y el pot no está en la configuración de "divisor" habitual (la selección de ganancia no es lineal), pero ese no es el problema.

Cuando soldé esto, noté que no funcionaba; no estaba captando sonidos a menos que fueran muy fuertes, por lo que aumenté la amplificación a niveles absurdos (el potenciómetro giró al límite, piense en 19990 ohmios en el lado derecho y 10 ohmios en el lado izquierdo). Incluso en esos niveles, las manos que aplauden solo se registran como pulsos de 300 mV.

Mientras caminaba por la habitación, reflexionando sobre lo que podía estar mal, noté que el osciloscopio estaba captando enormes señales en la salida del opamp, hasta 5 voltios. Pensando que ese debía ser el ruido de mi caminar, experimenté más y descubrí que incluso en una habitación completamente tranquila, solo al levantar mi pie de tierra se produjo esa señal. No era el sonido de eso, solo el movimiento. Y yo estaba a 2-3 metros del circuito. En cierto sentido, el leve acto de levantar mi pie (o simplemente alterar su posición) fue registrado por el sensor; mientras que encender un interruptor de luz, hacer un gran ruido con las manos, etc. no lo hizo.

Al final encontré cuál era el problema. El sensor que estaba usando es un ECM30B. Tiene los dos pasadores tradicionales, junto con una lengüeta de metal que sobresale de la carcasa, que también parecía necesitar ser soldada. Por lo general, estos micrófonos tienen el pin de tierra y la carcasa conectados de forma inherente. Pero este no fue. Cuando los conecté, el circuito se comportó como se esperaba, y con la gran amplificación captó incluso ruidos de sonido diminutos.

En cierto sentido, el circuito estaba abierto en el punto "X". No realmente, ya que el pin de tierra del micrófono fue soldado al suelo, pero solo la carcasa estaba flotando. Con esto en mente, ¿cuál podría haber sido el efecto que capturó mi pie moviéndose a metros (incluso considerando la enorme amplificación), pero ignoró movimientos similares con mis manos?

    
pregunta anrieff

1 respuesta

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La carcasa de su micrófono probablemente esté conectada eléctricamente a la membrana flexible que se encuentra dentro del micrófono y es responsable de la conexión a tierra, mientras que el "pin de conexión a tierra" solo se usa para proporcionar la ruta de retorno para el preamplificador FET. En el funcionamiento normal, ambos deben estar conectados a tierra para que haya un circuito completo para conducir la puerta del FET.

Con el estuche "flotante", el micrófono ya no es sensible a los sonidos, pero se vuelve muy sensible a los campos eléctricos externos de cualquier tipo. Caminar alrededor, o simplemente levantar el pie, puede crear grandes cantidades de electricidad estática, especialmente en un ambiente seco, y el campo asociado con su cuerpo estaba afectando la caja del micrófono. Su cuerpo puede tener un potencial de varios miles de voltios, y solo se necesitan unos pocos mV para conducir la puerta del FET.

    
respondido por el Dave Tweed

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