Ich baue eine Lichtschranke. Das Problem ist: Ich bekomme viel zu viel Rauschen. Die Testschaltung ist hier in der Abbildung. Das Signal sieht aus wie 50Hz Spitzen, hier in der zweiten Abbildung. Für diese Messung habe ich den Fototransistor optisch komplett isoliert, das Signal müsste eigentlich Null sein. Unter folgenden Umstanden ist es auch Null: die Schaltung läuft mit Battarie, oder sie läuft mit einem Netzteil, aber GND vom der Schaltung ist mit der Erdung verbunden, z.B. mit der Erdung in der Steckdose, oder mit einem Heizunskörper, oder die Schaltung ist via USB mit einem Rechner verbunden, über einen Programmer oder ein FTDI USART-USB Kabel. In all diesen Fällen ist das Signal genau Null oder sehr nah bei Null, es gibt also kein Rauschen. Anderfalls ist das Signal wie in dieser Abbildung. Ich hab das mit drei verschiedene Netzteilen ausprobiert, mit demselben Ergebnis. Ich habe auch einen 470mkf Kondensator zwischen VCC und GND angeschlossen, der Signalpegel bleibt derselbe. Wenn ich mit einem Finger GND von der Schaltung berühre, ist der Signalpegel zur Hälfte reduziert. Kann mir bitte jemand erklären wie ich dieses Rauschen wegbekommen kann, ohne GND mit der Erdung zu verbinden? Es gibt nämlich keine Erdung in den Netzteilen, die ich benutze.
Du hast kein Rauschen. Du mißt, wie schlecht dein Netzteil ist, weil dein Fototransistor oder die Leitung dahin nit ordentlich abgeschirmt ist.
Ein AVR misst nur richrtig, wenn die Quellimpedanz unter 10k liegt, deine ist 100 mal zu gross. Man könnte mit einem 10nF Kondenstaor vom Eingang nach Masse das Signal vermessern. Als Lichtschranke taugt es aber sowieso wenig, schon der Dunkelstrom mancher Phototransistoren kann eine Spannung am 1M Widerstand hervorrufen. Ordentliche Lichtschranken arbneiten mit moduliertem Licht damit sie durch Sonnenlicht und ESL nicht gestört werden, und der Empfänger filtert allen Gleichanteil raus und verstärkt nur die Wechselspannung, möglichst per lock in Verstärker. Und erst wenn diese Wechselspannung erkannt wurde, fühlt sich die lichtschranke von der modulierten LED beleuchtet. +---+--+----------------+------+--+-- +5V | | | | | | | 4k7 | +----+---+ 1M 220R E| | | | 4 | | | >|--+--(--4k7---+--|5 1|--+ | |BC307 | 10k |LM/NE567| | |A | | +--|6 | | LED | | | | | | | 100R 10kPoti-22n-(--|3 2 7 8|--(--+-- kann bis 100mA nach Masse schalten | | | +--+--+--+ | A| C| | | | | LED=PhotoTrans 22n 2u2 | 4u7 | | | | | | +------+--------+-----+--+-----+----- GND
Danke, ich werde die Schaltung mit LM/NE576 ausprobieren. Produziert LM/NE576 an Pin5 ein harmonisches Signal? Meine Schaltung oben ist natürlich nur ein Teil vom ganzen. Es gibt dort auch IR-LED die mit PWM über einen Transistor betrieben wird. AVR macht zwei Messungen für LED an/aus und subtrahiert die Ergebnisse. Diese LED kann bis 1.2A für sehr kurze Pulse aushalten und DC Abs Max ist 50ma. Wenn LM/NE576 ein harmonisches Signal produziert, dann kann LED vielleicht nur bis 100ma gehen. Würde das bedeuten dass ich mit AVR/PWM 12mal höhere Empfindlichkeit als mit LM576 erzielen kann? Ich sehe jetzt auch, dass das AVR Buch die Quellimpedanz nicht höher als 10k empfielt. Aber in meiner Applikation ist LED schon bis 300ma mit PWM betrieben und der Fototransistor hat Pulsströme in 30na Bereich. Am 1M Widerstand ergibt es 30mV welche AVR messen kann. Nur dieses 50Hz Rauschen stört ein bisschen. Ich werde versuchen den Fototransistor und die Leitungen so gut wie möglich zu schirmen. In welcher Weise können alle drei Netzteile schlecht sein? Und zwar so dass die Glättung mit 470mkf zwischen VCC und GND nicht hilft, aber die Erdung von GND schon.
Das Problem mit den Netzteilen ist ggf. eine Spannung gegen Erde. Das ist zwar nur schwach Kapazitiv gekoppelt, aber schon ein paar pF gegen 115 V geben genug Störungen bei einer so hochohmigen Leitung. Eine Abschirmung der Leitungen sollte aber auch helfen. Das Signal von NE567 zur LED wird ein Rechteck sein. Das ist nicht ideal aber auch nicht so schlecht. Im Prinzip ginge es etwas besser mit eher kurzen Pulsen, etwa so so wie mit dem speziellen Empfänger IC IS471. So einfach wie oben gezeichnet mit nur Fototransistor, Widerstand und direkt auf den AD wird das aber eher weniger Empfindlich. Von der Tendenz sollte die Modulation deutlich über 50 Hz liegen - da sind die Störungen meist geringer, und man kann die 50 /100 Hz auch analog filtern.
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