Hallo zusammen, ich entwickle ein System, welches mittels eines Fluxgate-Magnetometers das Erdmagnetfeld misst und die Messdaten über Funk an einen PC überträgt. Hierzu kommuniziert das System per UART und einem 433MHz-Funkmodem (fertig gekauft) mit einem zweiten per USB an den PC angeschlossenen Funkmodul. Sobald ich Daten über Funk übertrage, kommt es zu Störungen in meinen Magnetfeldmessdaten, die ich mir einfach nicht erklären kann. Mein System überträgt in unregelmäßigen Abständen von 10 bis 100 ms Daten und genau in dem gleichen Rhytmus treten auch die Störungen auf. Anbei ist ein Screenshot der über 2 Sekunden gemessenen Magnetfeldmessdaten (die Y-Skala sind Nanotesla) und der Stromaufnahme des Funkmoduls (die beiden Messungen sind leider nicht synchron zueinander). Als ich die pulsierende Stromaufnahme gesehen habe, war ich mir erst sicher, dass die Kabelverbindung zum Funkmodul störenden Magnetfelder verursacht, und wollte dagegen schon ein Filter bauen. Meine weitergehenden Untersuchungen haben aber genau dagegen gesprochen: Wenn ich die Antenne des Funkmoduls abschraube, bleibt die Stromaufnahme gleich, aber die Störungen gehen fast komplett weg. Kann es sein, dass die Funkwellen selbst zu solchen Störungen führen? Mir erscheint es unerklärlich, wie ein 433-MHz-Signal sich auf die Magnetfeldsensorik mit einer Bandbreite von 20 Hz auswirken könnte. Viele Grüße, Marcel
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Marcel H. schrieb: > Kann es sein, dass die Funkwellen selbst zu solchen Störungen führen? Klar. Da reicht ja eine Diode oder eine Diodenstrecke in einem Transistor, die das Hochfrequenzsignal gleichrichtet und diese Gleichspannung/Gleichstrom stört deine Messung. In unmittelbarer Nähe zu einem Sender ist das plausibel.
Marcel H. schrieb: > Mir erscheint es unerklärlich, wie ein 433-MHz-Signal > sich auf die Magnetfeldsensorik mit einer Bandbreite > von 20 Hz auswirken könnte. Nicht auf die Sensorik -- sondern auf die auswertende Elektronik.
Egon D. schrieb: > Nicht auf die Sensorik -- sondern auf die auswertende > Elektronik. Wäre auch mein erster Verdacht. HF streut in die Messverstärker, wird an irgendeiener Diodenstrecke demoduliert und verfälscht die Messwerte.
Vielen vielen Dank an euch! Ihr lagt völlig richtig: Ich habe den Magnetfeldsensor abgeklemmt und die Störung ist immer noch da! In Sachen HF muss ich wohl noch so einiges dazulernen, auf die Idee, dass ein Signal unabsichtlich gleichgerichtet werden kann wäre ich nie im Leben gekommen. Ich werden den Analogteil meiner Elektronik mit einer Abschirmung versehen und hoffe, dass sich das Problem damit löst.
Die so hohe Hochfrequenz muss ja erst garnicht in den Niederfrequenzeingang gelangen, dazu recht vielleicht schon ein Kondensator am Eingang oder besser ein LCL-T-Glied wie das hier https://www.reichelt.de/emi-filter-serie-dss6-bedrahtet-470pf-dss6-nc52a-471-p107625.html?&trstct=pos_3 Datenblatt https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/DSS6N_MUR_EN.pdf
Marcel H. schrieb: > Vielen vielen Dank an euch! Ihr lagt völlig richtig: > Ich habe den Magnetfeldsensor abgeklemmt und die > Störung ist immer noch da! Hmmm... ich merke gerade, dass mein voriger Beitrag missverständlich ist. Der Magnetfeldsensor kann am unerwünschten "Empfang" der Störung ohne weiteres beteiligt sein -- nur wirkt er halt nicht als Magnetfeldsensor , sondern schlicht und ergreifend als Antenne. Das funktioniert leider auch mit Thermistoren, pH-Sonden oder beliebigen anderen Sensoren, die ein elektrisches Signal liefern.
> Die so hohe Hochfrequenz muss ja erst garnicht in den > Niederfrequenzeingang gelangen, dazu recht vielleicht schon ein > Kondensator am Eingang oder besser ein LCL-T-Glied wie das hier Bislang besteht die Eingangsbeschaltung aus einem diskret aufgebauten RC-Tiefpass, aber bei 433 MHz wird der sich angesichts der Resonanzfrequenzen der Kerkos wohl kaum noch wie ein Tiefpass verhalten. Von daher vielen Dank für den Tipp mit dem LCL-T-Glied. Würdest du ihn eher vor oder nach den vorhandenen RC-Tiefpass setzen? In meinem Fall ist das Eingangssignal zudem differentiell. Nimmt man in dem Fall einfach zwei von den LCL-T-Gliedern oder gibt es für differentielle Signale noch einmal spezielle Filterschaltungen?
Marcel H. schrieb: > Kann es sein, dass die Funkwellen selbst zu solchen Störungen führen? Es kann sogar sein, dass der Stromfluss direkt zu einem Magnetfeld führt. Hast du bei deinem Aufbau drauf geachtet, dass die Stromschleifen möglichst keine Fläche haben und die stromführenden Kabel verdrillt sind?
Hallo Marcel, ich würde einen ganz anderen Weg der Problemlösung gegen. Ich würde den Abstand, in den das Funkmodul sendet, vergrößern und während des Sendens die Daten des Sensors einfach nicht erfassen. Diese Lösung sollte doch kein Problem sein, weil sicherlich keine schnellen Änderungen des Erdmagnetfelds zu erwarten sind und somit eine schnelle Datenerfassung nicht notwendig ist. Dazu muss dein System den Sendetakt vorgeben und nicht das Funkmodul im PC, denn das darf auch nur dann senden, wenn gerade keine Sensordaten erfasst werden. Die Störungen soweit zu filtern, dass sie die untere Messschwelle nicht beeinflussen, wird sehr schwierig, daher halte ich meinen Vorschlag für zielführender. Das ändert aber nichts daran, dass du dein Gerät trotzdem gegen hochfrequente Einstrahlungen unempfindlicher machen solltest, denn es gibt ja noch andere HF-Quellen, die die Messungen beeinflussen können. Dazu schlage ich vor, dein Gerät (zumindest den Teil, indem die Messelektronik für den Sensor ist) in ein Metallgehäuse einzubauen und alle rausführenden Leitungen entweder gut geschirmt auszuführen oder über gefilterte Steckverbindungen anzuschließen. Die Firma Würth Elektronik bietet solche gefilterten Steckverbindungen an. Selber eine andere Lösung zur Unterdrückung von HF-Einstrahlungen zu erarbeiten ist aufwendig und kann sehr viel Zeit in Anspruch nehmen, gerade, wenn man mit solchen Dingen noch wenig Erfahrung hat. Gruß Uwe
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