Podijelite iskustvo otklanjanja pogrešaka infracrvenog termometra
1. Problemi koji se javljaju:
1. Kalibracija je nezgodna i preuzimanje je teško; postoji mnogo smetnji između unutarnjih komponenti.
2. Vrijednost prikaza temperature je nestabilna i skače gore-dolje.
3. Postoji skok od 15 stupnjeva nakon što temperatura dosegne 900 stupnjeva.
2. Analiza problema:
1. Dizajn ulaza za preuzimanje nije ispravan. Samo priključci kao što je online debugging su izvučeni, ali RXD i TXD nisu izvučeni; PCB dizajn je nerazuman i raspored ožičenja je neuredan.
2. Interni problem napajanja, valovitost napajanja je vrlo velika, posebno je vrlo važan učinak valovitosti referentnog napona MCU-a, što manji to bolji.
3. When the temperature rises, the ADC input waveform is measured with an oscilloscope. Before the temperature value jumps, the waveform is a sine wave. 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 samopobuđenog titranja. Osim što je određena otporom i kapacitetom u krugu, frekvencija titranja također ovisi o nesigurnim čimbenicima kao što su međuelektrodni kapacitet tranzistora i raspodijeljeni kapacitet kruga. (Sinusni oscilirajući krug mora zadovoljiti 0 stupnjeva ili 360 stupnjeva integralnog višestrukog okretanja, to jest, ∮=2n∏, i |AF|=1, ali uvjet pokretanja je |AF| ekspresno 1).
3. Riješite problem:
1. Redizajnirajte krug i izvedite druge priključke kako biste ostvarili funkcije preuzimanja serijskog priključka i snimanja podataka kalibracije u stvarnom vremenu, što rad čini jednostavnim, lakim za kalibraciju, a podatke točnijima; ponovni raspored i ožičenje, tako da donji sloj ima veliko područje bakra (povezano s uzemljenjem), kako bi se smanjile smetnje između uređaja.
2. Odaberite čip regulatora napona visoke preciznosti kako biste smanjili valovitost ulaznog napajanja i dodajte RC filtarski krug ili filterski kondenzator neposredno prije ulaza. Na taj će način rad MCU-a, operacijskog pojačala, naponsko-strujnog i ostalih čipova biti relativno stabilan. Stabilan referentni napon čini interne podatke MCU-a stabilnima, a izlazni podaci su stabilni i točni.
3. Ovaj problem je otklanjan dugo vremena i korištene su mnoge metode temeljene na teoretskom znanju, ali neki učinci nisu očiti. ①. Promijenite povećanje (promijenite vrijednost povratnog otpora), ako je povećanje preveliko, doći će do oscilacija. Ali nema odgovora na promjenu vrijednosti otpora od desetaka K u ovom krugu, i još uvijek je isti kao prije. Mogući razlog je taj što je unutarnji otpor detektora prevelik, pa promjena otpora ima mali učinak; U usporedbi s izvornim valnim oblikom, frekvencija osciliranja postaje brža, a raspon oscilacija je proširen, a oscilacija nije prestala kada temperatura poraste izvan efektivnog raspona vrijednosti; ③. Na temelju ②, izlazna točka primarnog pojačanja također je ulaz sekundarnog pojačanja Dodavanjem kruga RC filtera na točku, učinak je prilično očit. Nakon što se zada odgovarajuća vrijednost, valni oblik na ADC-u, to jest izlazna točka sekundarnog pojačanja, postaje glatka i nema skokova. Ovo je vrlo dobra metoda, ali pretpojačanje još uvijek ima oscilacije, što će imati određeni utjecaj na podatke, tako da bismo trebali razmotriti druge metode za sprječavanje osciliranja kruga; 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 formirao RC oscilatorski krug. Ako se kapacitivni dio PIN diode oslabi i pretvori u otporni, neće doći do samopobudnog titranja, pa tu postoji serijski spoj. Odgovarajući valni oblik otpora također postaje vrlo lijep, ali još uvijek postoji skok na 900 stupnjeva, tako da se raspon oscilacija mora proširiti, ② taj korak još treba napraviti.
Četvrto, iskustvo otklanjanja pogrešaka:
1. Korištenje digitalnih osciloskopa, kao što je čitanje podataka i podešavanje, nije dosegnulo određenu razinu u hardverskom uklanjanju pogrešaka i nema dovoljno mogućnosti za analizu izvora rasuđivanja problema. Osciloskopi su ključni alat. U korištenju osciloskopa, ①, koristite odgovarajući zupčanik, kao što je: koristite AC zupčanik za mjerenje valovitosti napajanja, ako koristite DC zupčanik, nema odgovora kada je mali AC signal superponiran na DC; ②, uzemljenje tijekom ispitivanja Budite blizu ispitne točke.
2. Stvarno razumjeti neke principe rada RC filtarskih krugova. RC krugovi imaju različite svrhe kada se koriste na različitim mjestima. Što se tiče ovog kruga, RC glave sonde proizvodi oscilacije, a mi te oscilacije ne želimo kasnije. Val, možemo upotrijebiti RC krug za filtriranje ovih valova, njegovu frekvenciju f=1/2∏RC, ovo je propusni pojas u krugu odabira frekvencije, a u krugu filtera, to je za filtriranje nereda u ovaj frekvencijski pojas.
3. Kapacitivni problem diode. Većina ljudi će zanemariti kapacitivnu prirodu diode kada je koriste. Konkretno, PIN dioda ima veći kapacitivni kapacitet zbog dijela intrinzičnog poluvodiča uklještenog u sredini PN spoja, što može biti ekvivalentno paralelnom spoju. Dodan je veliki kondenzator, a ovaj kondenzator i povratni otpornik tvore krug RC oscilatora, a tu je i treći problem - dolazi do skoka od 15 stupnjeva na oko 900 stupnjeva, a prikaz temperature se ne stabilizira nakon skoka.
