Odborníci sdílejí své zkušenosti s laděním infračervených teploměrů
1. Problémy, které nastanou:
1. Kalibrace je nepohodlná a stahování je obtížné; dochází k velkému rušení mezi vnitřními součástmi.
2. Zobrazená hodnota teploty je nestabilní a skáče nahoru a dolů.
3. Jakmile teplota dosáhne 900 stupňů, dojde ke skoku o 15 stupňů.
2. Analýza problému:
1. Návrh portu pro stahování není správný, jsou vyvedeny pouze porty jako online ladění a nejsou vyvedeny RXD a TXD; návrh desky plošných spojů je nepřiměřený a uspořádání kabeláže je neuspořádané.
2. Problém vnitřního napájení, zvlnění zdroje je velmi velké, zvláště zvlnění referenčního napětí MCU je velmi důležité, čím menší, tím lepší.
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, dojde k samobuzenému kmitání. Kromě toho, že je určena odporem a kapacitou v obvodu, frekvence oscilací závisí také na nejistých faktorech, jako je mezielektrodová kapacita tranzistoru a distribuovaná kapacita obvodu. (Sinusový oscilační obvod musí splňovat 0 stupňů nebo 360 stupňů integrálního vícenásobného překlopení, tedy ∮=2n∏, a |AF|=1, ale podmínka spuštění je |AF| expresně 1).
3. Vyřešte problém:
1. Překonstruujte obvod a vyveďte další porty, abyste realizovali funkce stahování sériového portu a vypalování kalibračních dat v reálném čase, díky čemuž je operace jednoduchá, snadno se kalibruje a data jsou přesnější; přeuspořádání a zapojení tak, aby spodní vrstva měla velkou plochu mědi (připojená k zemi), aby se snížilo rušení mezi zařízeními.
2. Vyberte vysoce přesný čip regulátoru napětí pro snížení zvlnění vstupního napájecího zdroje a přidejte obvod RC filtru nebo filtrační kondenzátor přímo před vstup. Tímto způsobem bude práce MCU, operačního zesilovače, napětí-proud a dalších čipů relativně stabilní. Díky stabilnímu referenčnímu napětí jsou interní data MCU stabilní a výstupní data jsou odpovídajícím způsobem stabilní a přesná.
3. Tento problém byl dlouhou dobu odlaďován a na základě teoretických znalostí bylo použito mnoho metod, ale některé efekty nejsou zřejmé. ①. Změňte zvětšení (změňte hodnotu odporu zpětné vazby), pokud je zvětšení příliš velké, dojde k oscilaci. Ale na změnu hodnoty odporu o desítky K v tomto obvodu není žádná odezva a je stále stejný jako dříve. Možným důvodem je, že vnitřní odpor detektoru je příliš velký, takže změna odporu má malý účinek; V porovnání s původním tvarem vlny se frekvence oscilace zrychlí a rozsah oscilací se rozšíří a oscilace se nezastaví, když teplota stoupne nad rozsah efektivních hodnot; ③. Na základě ② je výstupní bod primárního zesílení také sekundárním vstupem zesílení Přidáním obvodu RC filtru do bodu je efekt zcela zřejmý. Po zadání vhodné hodnoty se tvar vlny na ADC, tj. výstupním bodě sekundárního zesílení, vyhladí a nedochází k žádnému skoku. Toto je velmi dobrá metoda, ale předzesilování má stále oscilaci, což bude mít určitý dopad na data, takže bychom měli zvážit jiné metody, jak zabránit oscilaci obvodu; ④, protože detektor je vyroben z PIN diody a PIN dioda má určitou kapacitní kapacitu, takže bude kombinována se zpětnovazebním odporem a vytvoří obvod RC oscilátoru. Pokud je kapacitní část PIN diody zeslabena a přeměněna na odporovou, nedojde k samobuzenému kmitání, takže je tam sériové zapojení. Odpovídající tvar vlny odporu se také stává velmi krásným, ale stále existuje skok o 900 stupňů, takže rozsah oscilace musí být rozšířen, ② tento krok je ještě třeba udělat.
Za čtvrté, zkušenosti s laděním:
1. Používání digitálních osciloskopů, jako je čtení a seřizování dat, nedosáhlo určité úrovně při ladění hardwaru a není dostatečná schopnost analyzovat zdroj problémů s uvažováním. Osciloskopy jsou klíčovým nástrojem. Při používání osciloskopu ① používejte vhodné zařízení, jako například: použijte střídavý převod k měření zvlnění napájecího zdroje, pokud používáte stejnosměrný převod, nedochází k žádné reakci, když je malý střídavý signál superponován na DC; ②, uzemnění během testu Ujistěte se, že jste blízko testovacího bodu.
2. Opravdu porozumět některým principům fungování obvodů RC filtrů. RC obvody mají různé účely při použití na různých místech. Pokud jde o tento obvod, RC hlavice sondy produkuje oscilace a tyto oscilace později nechceme. Wave, můžeme použít RC obvod k odfiltrování těchto vln, jeho frekvence f=1/2∏RC, to je propustné pásmo v obvodu pro výběr frekvence a ve filtračním obvodu to má odfiltrovat nepořádek v toto frekvenční pásmo.
3. Kapacitní problém diod. Většina lidí bude při používání diod ignorovat kapacitní povahu diod. Zejména PIN diody mají silnější kapacitní kapacitu díky části vlastního polovodiče vložené uprostřed PN přechodu, což může být ekvivalentní paralelnímu zapojení. Je přidán velký kondenzátor a tento kondenzátor a zpětnovazební rezistor tvoří RC oscilační obvod a je tu třetí problém - dochází k 15stupňovému skoku při přibližně 900 stupních a zobrazení teploty se po skoku nestabilizuje.
