Desacoplamiento del sensor y reducción de ruido

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Tengo un tablero Arduino UNO , y quería diseñar un 'protector de sensor' sencillo: desde ahora todo sencillo los sensores tienen 3 pines (a saber, SIG-5V-GND) y es conveniente conectarlos directamente, y ahí es donde las cosas se pusieron feas.

A continuación puedes ver mi diseño muy básico,

Comosepuedeimaginar,hayunagrancantidadderuidoenmarcha(con1rangodeinfrarrojosy3sensoresultrasónicos).Helogradoreduciralgunasdelaslecturaserróneasenelladodelsoftware,peroestáclaroquetambiéntengoquehaceralgunasmodificacionesdehardware.

MuchagentequetuvoproblemassimilaresrecomiendaacoplarcadaICadicionalconunlímitede100nF.

Mipreguntaes;

  • ¿Debodesemparejarcadalíneaconsupropiolímitede100nF,ohayunasoluciónmejor?
  • Además,estossensoresestánconectadosamiarduinoconuncablede15-20cm(restriccionesdediseñofísico).Debidoaesto,¿deberíatomarmedidasadicionalestambién?

EDITAR:sensoresqueestoyusando

pregunta JuniorDev

1 respuesta

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Sus sensores son en realidad placas de circuito que procesan la salida del sensor y le brindan señales de fácil comprensión e implementación. Lo he comprobado y estas placas incluyen sus capacitores de volumen y desacoplamiento.

Una cosa a mejorar es la calidad de puesta a tierra. Para hacer eso, tienes que mejorar la impedancia de las pistas de tierra. En bajas frecuencias, la impedancia del suelo está dominada por la resistencia, sin embargo, cuando la frecuencia aumenta, la inductancia se activa y domina la impedancia.

Una forma de reducir la impedancia de tierra a altas frecuencias es desviando los capacitores que se colocan muy cerca de los pines de suministro. Como ya tiene unos 20 cm de cables, no puede hacer mucho por la alta frecuencia en su tarjeta. Pero al menos puede aislar el ruido del tablero como se indica a continuación.

Hay un par de cosas que me vienen a la mente que reducirán el ruido general:

Añadir un condensador a granel:

Coloque un condensador electrolítico que tenga un valor de aproximadamente 10uF a 220uF a través de GND y +5V . Esto le dará una potencia más limpia y espacio para las corrientes de entrada. Dado que los condensadores tienen una resistencia en serie relativamente baja, pueden proporcionar corrientes más altas, por supuesto, limitadas con su almacenamiento. Además, la conexión de un condensador cerámico de 100 nF con este condensador a granel filtrará el contenido de alta frecuencia y desacoplará el "escudo del sensor" de Arduino.

Agregue condensadores de desacoplamiento a los sensores:

Los sensores pueden incluir circuitos digitales que pueden generar contenido de alta frecuencia, gracias a las ondas cuadradas. No puede dar a estos sensores rutas de alimentación de baja impedancia debido a los cables ya largos, sin embargo, puede limitar el contenido de alta frecuencia proveniente de estos sensores a su placa.

Puede agregar algunos capacitores cerámicos de 100 nF entre Vcc y GND de estos sensores y el contenido de alta frecuencia que proviene de los sensores se cortará a GND con la ayuda de los condensadores. En otras palabras, usted va a desacoplar sus sensores de su tablero. Haga estos condensadores lo más cerca posible para alimentar los pines de cada sensor. Puede usar un condensador en común para sensores muy cercanos.

Haz que la traza en el suelo aumente de peso:

Cuando una traza se hace tictac, su resistencia disminuye. Haz el rastro del suelo tan grueso como puedas. O mejor, como sugirió Andy aka , haga un relleno de tierra o un plano de tierra, según cómo lo llame su software de CAD.

Además, no hay nada que le impida hacer que la traza Vcc sea más gruesa y con menor impedancia.

Un pequeño detalle es retorcer esos cables largos para que estén todos cerca del cable GND.

    
respondido por el abdullah kahraman

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