噪音问题,急向各位大大请教!
大家好!我正在做一个点击控制相关的项目,在在通过AD采得的两路传感器波形里面叠加了高频噪音,急向大家请教。
这是运放输出的电压信号。可见很多高频脉冲干扰。
现象一:不开电机,波形平滑,毫无干扰。
现象而二:打开无刷电机,及时电路板不同电,在板子上随便测一个电都叠加了干扰脉冲。
现象三:用示波器直接测试给PCB供电的直流电源,也同样叠加干扰。
现象四:将电路板稍稍远离电机部分,干扰有比较明显地减弱。
不知这种噪声能不能滤除,小弟尝试很多方法无效。向大家求助。多谢
楼主你好!
这是一个系统级的EMC问题。
1、首先确认测试方法是不是正确,干扰的信号有部分可能是从空间电磁波直接耦合到探头上的;确保使用屏蔽效果好的探头,另外探头地线环路要小;请将测试的时候的照片发一张上来:包括测试设备、探头,接法,测试点,电路板;
2、请问是什么类型的电机?有刷无刷?
3、请问小弟你到底尝试了几种方法,分别是什么?
Bruce Wei 好银,这么快回复我。。。
1.你说的很对,测试的方法有点问题,探头的地线环路大了。因为我是从pcb测试点上引线出来勾在示波器的输入端,之前试过在引线与示波器连接钩子和示波器共地端接一个6800pf的电容噪声幅值能减小至少一半。但是反过来在pcb的测试点和pcb的GND接电容就无效,此时探头测试环路变大,干扰又被引入。
不过我不用引线直接用表笔打在运放的输出引脚上也还是有噪音的(较大)。当然此时探头吱声引线也有较大环路。
还有,大大,我现在刚下班,只有下周一才能发测试连接图给你看了。
2.现在用的是无刷的伺服电机(200W),可能私服驱动器的斩波有很大开关噪声。另外我之前甩直流电机,也存在这样周期性脉冲噪声,不过幅值和频率都会低一半,但还是影响精度,我怕AD误采。
3.试过的方法:
a.加了金属外壳屏蔽,没啥效果
b.电源入口加了LC滤波
c.在AD入口加了Pi型滤波
d.放大电路差动式消除共模噪声(双入)
e.电路板尽量减小环路面积,敷网格式铜
我现在觉得噪声一个是测试的环路接收了,一个是电路板接收了。因为pcb不上电也会存在测试PCB的两个不同点的GND有噪声。
小弟水平有限,对干扰抑制没啥经验。另外由于这块PCB必须安防在比较靠近点击的位置因此,不能通过远离电机来解决,哎!
Bruce Wei 好银,这么快回复我。。。
1.你说的很对,测试的方法有点问题,探头的地线环路大了。因为我是从pcb测试点上引线出来勾在示波器的输入端,之前试过在引线与示波器连接钩子和示波器共地端接一个6800pf的电容噪声幅值能减小至少一半。但是反过来在pcb的测试点和pcb的GND接电容就无效,此时探头测试环路变大,干扰又被引入。
不过我不用引线直接用表笔打在运放的输出引脚上也还是有噪音的(较大)。当然此时探头吱声引线也有较大环路。
还有,大大,我现在刚下班,只有下周一才能发测试连接图给你看了。
2.现在用的是无刷的伺服电机(200W),可能私服驱动器的斩波有很大开关噪声。另外我之前甩直流电机,也存在这样周期性脉冲噪声,不过幅值和频率都会低一半,但还是影响精度,我怕AD误采。
3.试过的方法:
a.加了金属外壳屏蔽,没啥效果
b.电源入口加了LC滤波
c.在AD入口加了Pi型滤波
d.放大电路差动式消除共模噪声(双入)
e.电路板尽量减小环路面积,敷网格式铜
我现在觉得噪声一个是测试的环路接收了,一个是电路板接收了。因为pcb不上电也会存在测试PCB的两个不同点的GND有噪声。
小弟水平有限,对干扰抑制没啥经验。另外由于这块PCB必须安防在比较靠近点击的位置因此,不能通过远离电机来解决,哎!
正确测试方法,利用示波器探头的地,把夹子和钩子拿掉,用镊子、小刀或者短线短接探头的地和被测试点最近的地,最近的地可以通过小刀刮开阻焊层获得。
然后你再用Tek示波器测一下噪声的频率:
1、无刷电机的PWM开关频率是多少,和上面的测试方法获得的是不是一样的频率值;
2、系统是否有使用开关电源,如果有开关频率是多少?
今天测试了一下,最短的测试路径干扰会小一点,但还是会影响采样值。
因为电机是固定在一个钢的底座上面的,如果电路板接触到刚底座干扰会立刻便很大,说明干扰的传输介质也包括它。
另外现在系统有一个开关电源,不过PWM频率我测试不到,不是我设计的。但是干扰的频率是在40Khz,我觉得应该是对应的PWM频率了。
下一步你需要做的是:
1、拍一个系统的整体工作的照片,包括你提到的“电机是固定在一个钢的底座上面的,如果电路板接触到刚底座干扰会立刻便很大”
2、请提供开关电源的工作频率(开关电源的工作频率可以使用示波器探头测试开关电源的mosfet输出获得,或者询问你的同事)。
3、请提供电机驱动的PWM工作频率。
解决问题是需要有思路有证据地进行,不是猜想臆测。谢谢理解。
工作图如下:
电机的驱动放地下了。
你说的对测试的问题很重要。我后来又仔细的测试了可以得到下面的波形:
我不做电机驱动部分,但是需要工作在这种环境。我测了电机驱动其中一相输出的,分析了pwm应该就在40k左右。
不过现在测得的波形干扰看起来比较小。我想知道如果是电机驱动引起了干扰应该怎么去除?
楼主可以在ADC的输入加一级RC滤波去除40Khz的干扰。另外,PCB的layout也非常重要,注意要尽可能大的GND的覆盖,必要的话多层板设计也是可以考虑的。
恩恩,我会注意这些问题,对比一下效果。
谢谢指点,帮我找到了问题所在。