這幾天心里頗不寧靜,今晚在院子里坐著乘涼,忽然想起往日一同攻堅的戰(zhàn)友,在這滿月的光里,該是另一番樣子吧。
我們制定的uV級別信號的采集方案,從原理到模擬環(huán)境測試,一切都OK,然而真正到現(xiàn)場采集信號時卻發(fā)現(xiàn),壓根就采集不到信號,下圖是采集的時域和頻域波形,完全看不到目標(biāo)信號的成分,這采集的哪是信號,這分明是采集了個寂寞。。。。。
這個硬件架構(gòu)從理論到仿真都是ok的,實驗室內(nèi)部測試模擬信號也是正常的,為什么到現(xiàn)場測試后就沒有信號了呢?下圖是實驗室模擬采集的結(jié)果,還是非常不錯的。
正在我疑惑的時候,隔壁項目組突然來找我協(xié)助解決問題,他們也是需要采集一個微弱信號,但是帶寬比較寬,到了1MHz,然而有個600Hz左右的干擾一直在他們系統(tǒng)中出現(xiàn),甚至到了mV級別,始終不得解,這是典型EMC方面的問題,從下圖頻率上看大約是580Hz。
原文來自公眾號:工程師看海
兄弟項目組這個問題分析起來還是挺麻煩的,我們徹底排除了一遍電路,排除了系統(tǒng)自激或是系統(tǒng)內(nèi)部的串?dāng)_(也叫串音干擾),也排除了電源引入的干擾,通過各種排除,最終把問題定位到他們使用的一個設(shè)備,這個設(shè)備需要接近他們采集系統(tǒng)放置,我們把設(shè)備關(guān)閉后干擾就消失了,見下圖時域波形,這應(yīng)該屬于低頻近場耦合。我從聽到這個問題到定位大約用了3個小時,那晚我們肝到凌晨2點,好在結(jié)果不錯,也能睡的踏實一點。
然而,第一個問題依然困擾我,為啥采集不到信號呢?
就在前兩天,又有兄弟項目組突然踩雷,和我的問題剛好相反,我是采集不到信號,而他們是一采集信號就飽和,和我非常非常相似的是,他們也是理論分析、模擬信號采集都o(jì)k,一旦到現(xiàn)場采集信號就飽和,問題發(fā)生的流程都非常相似,這就是真兄弟項目組啊。
我這自己的坑還沒填上,就過去和人家一起分析問題,沒想到誤打誤撞反而給填自己的坑帶來了思路。
他們是采集電解質(zhì)液體內(nèi)的電壓信號,但是一連接系統(tǒng),輸出馬上到最大值,而采集信號發(fā)生器的信號就非常好,我當(dāng)時把這個問題定位到他們所用傳感器類型上,傳感器是金屬導(dǎo)體,被采集的是電解質(zhì)液體,是導(dǎo)電液體,我猜測導(dǎo)電液體和金屬導(dǎo)體接觸時會發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng),他們系統(tǒng)之所以會飽和應(yīng)該就是采集的這個腐蝕電壓,相當(dāng)于采集了一個電池,電化學(xué)腐蝕的原理如下圖所示,不得不說,我國的初、高中數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)課程真的非常不錯,可以描述和解釋大部分生活現(xiàn)象。
電化學(xué)反應(yīng)很常見,比如你如果用萬用表的直流電壓檔位測涼水的電壓,可能會發(fā)現(xiàn)有大約30mV的電壓,而如果你把水換成燒開、沸騰的水,電壓可能就會降低到10mV以內(nèi),這是因為燒開的水中氧氣的成分減小了,我猜測這就是,金屬的吸氧反應(yīng)被降低,電子流動程度降低導(dǎo)致的,這只是猜測,歡迎各位小伙伴留言討論。
原文來自公眾號:工程師看海
發(fā)現(xiàn)了原因之后,我初步制定了一套硬件優(yōu)化方案,等哥們實踐后看看結(jié)果咋樣,能不能打臉,就全靠哥們了,看著我提出的方案,我一拍腦門,這不就是我的問題的反解嗎!
我只要修改兩個電阻的阻值,我的問題應(yīng)該就會得到改善,能找到我的問題根因,也是誤打誤撞,電路設(shè)計的坑還是非常多,書上寫的再好,實際應(yīng)用中總會遇到各種突發(fā)因素影響。
這就像我最近在看的一個模型推導(dǎo),推了半天,結(jié)果人家用的是另一個模型,就好比產(chǎn)品推銷員向你吹噓他們的電腦產(chǎn)品多牛逼,多快,多厲害,結(jié)果后來發(fā)現(xiàn),他賣的卻是手機(jī),這誰心里會寧靜啊!
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審核編輯黃宇
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