Hallo liebe Forenmitglieder, ich habe ein kleines PCB gebaut auf dem eine Drucksensor und eine FTDI Chip sitzen. Der FTDI wandelt USB zu SPI. Mittels SPI kann ich auch den Drucksensor auslesen und ich lese auch den richtigen Wert. Leider ist das Sensor Rauschen ca. 20 mal höher als im Datenblatt spezifiziert. Meine erste Vermutung war, dass sich der Sensor Störungen über die 5V USB Versorgung einfängt. Habe dann eine stabile externe Versorgung benutzt und es es nicht besser geworden. Die andere Vermutung ist das sich der Sensor über die GND Leitung das Rauschen einfängt. Habt ihr eine Idee wie ich das schnell testen könnte? Wenn ich das Board neu designen würde, wie würde ich am besten Vorgehen? Was kann ich machen? Danke!
Enigma438 schrieb: > Habt ihr eine Idee wie ich das schnell testen könnte? FTDI anhalten, notfalls durch Kurzschließen des Oszillators ?
MaWin schrieb: > Enigma438 schrieb: >> Habt ihr eine Idee wie ich das schnell testen könnte? > > FTDI anhalten, notfalls durch Kurzschließen des Oszillators ? das macht 0 Sinn, überdenke das nochmal und finde deinen Fehler
Enigma438 schrieb: > Was kann ich machen? Zeig uns Dein Layout zu Deinem Problem. Dabei auch den Schaltplan nicht vergessen, dass macht das lesen dann einfacher. Gruß D. T.
Enigma438 schrieb: > Leider ist > das Sensor Rauschen ca. 20 mal höher als im Datenblatt spezifiziert. Und leider kennen wir das Datenblatt nicht. Daher wären Antworten auch nur Rauschen.
Enigma438 schrieb: > ich habe ein kleines PCB gebaut auf dem eine Drucksensor und eine FTDI > Chip sitzen. Der FTDI wandelt USB zu SPI. Mittels SPI kann ich auch den > Drucksensor auslesen und ich lese auch den richtigen Wert. Leider ist > das Sensor Rauschen ca. 20 mal höher als im Datenblatt spezifiziert. Wie misst du das? Sprich, wie legst du den Druck an? Vielleicht rauscht deine Druckquelle? > Die andere Vermutung ist das sich der Sensor über die GND Leitung das > Rauschen einfängt. Das ist eine nichtssagende Aussage. Für eine Störung braucht es immer einen StromKREIS. > Wenn ich das Board neu designen würde, wie würde ich am besten Vorgehen? > Was kann ich machen? Woher sollen wir das wissen, wenn wir nicht mal den jetzigen Zustand kennen?
Falls bei deiner Messung noch das Entwicklungssystem dran hängt, ist die Fehlerquelle gefunden.
ths schrieb: > Falls bei deiner Messung noch das Entwicklungssystem dran hängt, ist die > Fehlerquelle gefunden. Du hast ja eine verdammt gute Glaskugel!
Okay noch mehr Informationen: Ich benutze das FTDI Board: https://ftdichip.com/wp-content/uploads/2020/07/DS_UMFT4222EV.pdf Mittels der Stiftleisten habe ich dann das Board, dessen Schaltplan ich hier angehängt habe verbunden! Auf dem Board sitzt ein SPI zu I2C Wandler und dann der Drucksensor und ein Luftfeuchtesensor (der keine Probleme macht). Den Druck ändere ich nicht. Ich messe nur den aktuellen Luftdruck nur ist der Noise zu hoch (wie gesagt Faktor 20).
Enigma438 schrieb: > Okay noch mehr Informationen: Lesen ist nicht Deine Stärke!? Ich bat um das Layout und Du postet nur die Schaltung. Wen das Layout genauso aussieht wie Deine Schaltung, dann wundert mich nichts mehr. Dann vermisse ich die pull up Widerstände an SDA und SCL. Es sei den Du hast die im Controller aktiviert. Quote page 14: To avoid signal contention, the microcontroller must only drive SDA and SCL low. External pull-up resistors (i.e. 10 kΩ) are required to pull the signal high. For dimensioning resistor sizes, user should also consider bus capacity requirements. It should be noted that pull-up resistors may be included in I/O circuits of microcontrollers. Also nochmal: Bitte poste Dein Layout mit Deinem Problem. Ebenfalls helfen Deine Vermutungen uns nicht weiter. Belege es durch ein Diagramm, oder Messungen, usw. Gruß D. T.
Enigma438 schrieb: > Okay noch mehr Informationen: > Ich benutze das FTDI Board: > https://ftdichip.com/wp-content/uploads/2020/07/DS_UMFT4222EV.pdf > Mittels der Stiftleisten habe ich dann das Board, dessen Schaltplan ich > hier angehängt habe verbunden! Das ist ein Hipster-Schaltplan, der eher ein Namenssuchspiel ist. Schaltplan richtig zeichnen Nur 400pF als Entkoppelkondensator für deine ICs? Ist das nicht etwas wenig? > Auf dem Board sitzt ein SPI zu I2C Wandler und dann der Drucksensor und > ein Luftfeuchtesensor (der keine Probleme macht). > Den Druck ändere ich nicht. Ich messe nur den aktuellen Luftdruck nur > ist der Noise zu hoch (wie gesagt Faktor 20). Laute Musik in der Umgebung? ;-)
Enigma438 schrieb: > Leider ist > das Sensor Rauschen ca. 20 mal höher als im Datenblatt spezifiziert. Wie hast du das denn gemessen? Bzw. hast du den Sensor "für sich" mal gemessen? Also ohne USB...aber dann kannst du die Werte wahrscheinlich nicht mehr sehen...Mist :-) Gruß Rainer
Enigma438 schrieb: > Leider ist > das Sensor Rauschen ca. 20 mal höher als im Datenblatt spezifiziert. Wirklich? Im Datenblatt steht wahrscheinlich das RMS-Rauschen. Und Du mißt vermutlich "peak to peak" Rauschen. Da ist schon mal bei reiner Gaußscher Verteilung ein Faktor 6-7 dazwischen. Gruß Anja
mit LC-Filtern kannst du das Rauschen auf den Versorgungsleitungen des Sensors filtern. Das Datenblatt zeigt lediglich 100nF Kerko und der Ausgang ist ja digital also da kommt das rauschen nicht mehr rein. Zeig doch mal einen Foto deines Aufbaues. Im Datenblatt wird von 3 Modi gesprochen die alle eine unterschiedliche Genauigkeit aufweisen
1 | 0.4 Pa @ 10.4 µA (ULN mode) |
2 | o 0.8 Pa @ 5.2 µA (LN mode) |
3 | o 3.2 Pa @ 1.3 µA (LP mode) |
Ich würde da noch 100µH in die VCC und GND Leitung und vor dem 100nF Kerko noch nen 10µF Elko einfügen.
Enigma438 schrieb: > Ich messe nur den aktuellen Luftdruck nur > ist der Noise zu hoch (wie gesagt Faktor 20). Es ist aktuell eher windig draussen, hast du ein Fenster offen? D. T. schrieb: > Wen das Layout genauso aussieht wie Deine Schaltung, dann wundert mich > nichts mehr. Das Layout stammt doch gar nicht von ihm. Er hat doch das FTDI Board verlinkt das er verwendet. Was aber jetzt interessant wäre ist wie da der Sensor daran angebunden ist. Sind das fliegende Drähte? Ist die Masse ordentlich verbunden? Ja, über USB kommen auch Störungen rein. Das kannst du aber auf dieser fertigen Platine kaum filtern. Dazu solltest du eine eigene Platine bauen und dort selber filtern. Alternativ könntest du jetzt die Versorgung die zum Sensor geht filtern. Da sind LDOs eingebaut, das ist gut. Aber die Versorgung zu den LDOs könntest du noch mit einem Filter aus Ferritperle oder L und großem C filtern. Auch hinter den LDOs könntest du noch jeweils eine Ferritperle und dann noch einen Kondensator einbauen. Wichtiger als das ist aber vermutlich die Massenanbindung. Zeit wirklich mal ein Bild vom Aufbau.
wenn das Rauschen durch zu schnelles ändern des Luftdrucks auftritt dann musst du eine Kammer davor setzen die nur eine kleine Öffnung hat, dann wird die Druckänderung in der Kammer gedämpft, da es nur einen kleine Ausgleichsöffnung gibt. Bei Wind könnte auch etwas Schaumstoff helfen, wie es bei Mikros gemacht wird. Oder aber auf digitalem Weg also Mittelwert bilden oder nur Änderungen übernehmen die mind. eine bestimmte Zeit anliegen oder mind. um einen bestimmten Wert z.B. 2 abweichen. Kurze Spitzen also ignorieren. 1,1,1,2,1,1,1,2,2,2,1,2,2,2,3,2,2,2,1,3,1,1,1 ..1......1.....2......2......2........3.1... in welchen Prozentbereich liegt den das Rauschen zum tatsächlichen Wert?
Danke für die vielen Antworten! Ich glaube das es sich um ein elektrisches Problem handelt und nicht um Wind etc. Was ich heute noch beobachtet habe ist folgendes: Ich benutze meinen Laptop zum messen. Hängt der Laptop am Netz (über das Ladegerät) dann ist das Rauschen wie beschrieben sehr schlecht. Stecke ich aber das Ladegerät aus und das Notebook läuft über Akku dann ist das Rauschen viel besser! Wahrscheinlich kommt da was vom Schaltregler über die Versorgung und Masse rein? Wie schon von öfter vorgeschlagen probier ich mal mit L und C zu filtern... Vorschläge für die Auslegung? Danke nochmal!
Enigma438 schrieb: > Danke für die vielen Antworten! > Ich glaube das es sich um ein elektrisches Problem handelt und nicht um > Wind etc. > Was ich heute noch beobachtet habe ist folgendes: > Ich benutze meinen Laptop zum messen. > Hängt der Laptop am Netz (über das Ladegerät) dann ist das Rauschen wie > beschrieben sehr schlecht. > Stecke ich aber das Ladegerät aus und das Notebook läuft über Akku dann > ist das Rauschen viel besser! AHA! > Wahrscheinlich kommt da was vom Schaltregler über die Versorgung und > Masse rein? Vermutlich. Dein Laptopnetzteil wird, wie die meisten, nur einen 2pol Stecker haben. D.h. keinen PE-Anschluß. Das heißt wiederum, daß häßliche LEckströme über die Entstörkondensdatoren von L Nach deiner Ausgangsmasse == Laptopmasse == USB-Masse fließen. Die wiederum wollen dann vom Sensor "nach Hause". Sprich, kapazitive Störströme koppeln in diverse Schaltungsteile ein. > Wie schon von öfter vorgeschlagen probier ich mal mit L und C zu > filtern... Naja, eins nach dem Anderen. Erstmal die These des Netzteils testen. Dabei mißt man zwischen deiner USB-Masse, z.B. an deinem Sensorboard oder FTDI-Board von GND nach PE mit einem Multimeter im AC-Spannungsbereich. Da sollte man einige Dutzend, bis zu 120VAC messen können. Dazu darf aber nix weiter am Laptop angeschlossen sein, kein Drucker, kein Ethernetkabel etc. um nicht durch einen dummen Zufall die eingekoppelten Strörströme kurzzuschließen. Wenn das bestätigt ist, kannst du die Masse deines Sensorboard mit PE verbinden. Das müßte grob den gleichen Effekt haben, wie der Laptop im Batteriebetrieb. Man kann auch dein Sensorboard in ein Blechdose stecken und GND am Board mit der Dose verbinden. Vielleicht reicht auch eine Metallfläche, z.B, einseitig kupferbeschichtes Basismaterial für Platinen.
Danke für die schnelle Antwort Falk! Ja ist zwei Pol! Also ich habe gemessen im AC Modus (Schutzleiter gegen GND auf FTDI Board): - Mit Netzteil ~0V - ohne Netzteil ~3V
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