Фахівці діляться досвідом з налагодження інфрачервоних термометрів
1. Проблеми, які виникають:
1. Калібрування незручне і завантаження складне; існує багато перешкод між внутрішніми компонентами.
2. Значення температури на дисплеї нестабільне та стрибає вгору та вниз.
3. Після досягнення температури 900 градусів відбувається стрибок на 15 градусів.
2. Аналіз проблеми:
1. Дизайн порту завантаження неправильний, виводяться лише порти, такі як онлайн-налагодження, а RXD і TXD не виводяться; конструкція друкованої плати є нерозумною, а схема проводки невпорядкована.
2. Внутрішня проблема джерела живлення, пульсації джерела живлення дуже великі, особливо ефект пульсацій опорної напруги MCU дуже важливий, чим менше, тим краще.
3. When the temperature rises, use an oscilloscope to measure the ADC input waveform as a sine wave before the temperature value jumps. After the jump, the waveform is smooth. When the temperature drops, the waveform is very smooth before the laser is turned on, and the laser turns into a sine wave again. The analysis shows that the amplifier circuit has Self-excited oscillation, the beating after 900 degrees is caused by the oscillation to stop the vibration, when the oscillation cannot be maintained at a certain temperature, the vibration will stop, it will be the average value, and there will also be a sudden change at this time, so there is a 15 degree beating; because The start-up condition is higher than the oscillation condition, so the temperature drops until the laser starts to oscillate. From the back to the front, the oscillation of the result measured with an oscilloscope comes from the first-stage amplifier circuit. To realize sine wave self-excited oscillation, there is a frequency f0 in the low frequency or high frequency band, so that the additional phase shift generated by the circuit is ±∏, and when f=f0 |AF|>1 виникне автоколивання. Крім того, що частота коливань визначається опором і ємністю в ланцюзі, вона також залежить від невизначених факторів, таких як міжелектродна ємність транзистора і розподілена ємність ланцюга. (Коливальний контур синусоїдальної хвилі повинен задовольняти 0 градусів або 360 градусів інтегрального множинного обертання, тобто ∮=2n∏ та |AF|=1, але умова запуску є |AF| експрес 1).
3. Розв’язати задачу:
1. Переконструюйте схему та виведіть інші порти для реалізації функцій завантаження послідовного порту та запису даних калібрування в режимі реального часу, що робить операцію простою, легкою для калібрування, а дані більш точними; перепланування та проводку, щоб нижній шар мав велику площу міді (підключеної до землі), щоб зменшити перешкоди між пристроями.
2. Виберіть мікросхему високоточного регулятора напруги, щоб зменшити пульсації вхідного джерела живлення, і додайте схему RC-фільтра або фільтруючий конденсатор безпосередньо перед входом. Таким чином, робота MCU, операційного підсилювача, вольтамперного та інших мікросхем буде відносно стабільною. Стабільна опорна напруга робить внутрішні дані мікроконтролера стабільними, а вихідні дані відповідно стабільними та точними.
3. Ця проблема була налагоджена протягом тривалого часу, і багато методів були використані на основі теоретичних знань, але деякі ефекти неочевидні. ①. Змініть збільшення (змініть значення опору зворотного зв’язку), якщо збільшення занадто велике, виникнуть коливання. Але немає ніякої реакції на зміну значення опору в десятки К в цій схемі, і вона все така ж, як і раніше. Можлива причина полягає в тому, що внутрішній опір детектора занадто великий, тому зміна опору мало впливає; У порівнянні з вихідною формою хвилі частота коливань стає швидшою, а діапазон коливань розширюється, і коливання не припиняються, коли температура піднімається за межі ефективного діапазону значень; ③. Виходячи з ②, первинна вихідна точка підсилення також є вторинним входом підсилення. Додавши схему RC-фільтра в точку, ефект цілком очевидний. Після введення відповідного значення форма сигналу на АЦП, тобто точці виходу вторинного підсилення, стає гладкою і немає стрибків. Це дуже хороший метод, але попереднє підсилення все ще має коливання, що матиме певний вплив на дані, тому ми повинні розглянути інші методи, щоб запобігти коливанню схеми; ④, оскільки детектор виготовлено з PIN-діода, а PIN-діод має певну ємнісну ємність, тому він буде об’єднаний із резистором зворотного зв’язку для формування RC-генератора. Якщо ємнісну частину PIN-діода послабити і перетворити на резистивну, то автоколивань не виникне, тому тут є послідовне з’єднання. Відповідна форма хвилі опору також стає дуже красивою, але все ще є стрибок на 900 градусів, тому діапазон коливань потрібно розширити, ② цей крок ще потрібно зробити.
По-четверте, досвід налагодження:
1. Використання цифрових осцилографів, таких як зчитування та налаштування даних, не досягло певного рівня в налагодженні апаратного забезпечення, і немає достатньої здатності аналізувати джерело причин проблем. Осцилографи є ключовим інструментом. Під час використання осцилографа, ①, використовуйте відповідну передачу, наприклад: використовуйте передачу змінного струму для вимірювання пульсацій джерела живлення, якщо ви використовуєте передачу постійного струму, немає реакції, коли слабкий сигнал змінного струму накладається на сигнал DC; ②, заземлення під час випробування. Обов’язково перебувайте поблизу точки випробування.
2. Дійсно зрозуміти деякі принципи роботи ланцюгів RC-фільтрів. RC-ланцюги мають різні цілі, коли використовуються в різних місцях. Що стосується цієї схеми, RC головки зонда створює коливання, і ми не хочемо, щоб ці коливання згодом. Хвиля, ми можемо використати RC-ланцюг, щоб відфільтрувати ці хвилі, його частота f=1/2∏RC, це смуга пропускання в ланцюзі вибору частоти, а в ланцюзі фільтра, це для фільтрації перешкод у цей діапазон частот.
3. Ємнісна задача діодів. Більшість людей ігнорують ємнісну природу діодів, коли вони використовують діоди. Зокрема, PIN-діоди мають вищу ємнісну ємність через частину власного напівпровідника, затиснутого в середині PN-переходу, що може бути еквівалентним паралельному з’єднанню. Додано великий конденсатор, і цей конденсатор і резистор зворотного зв’язку утворюють RC коливальний контур, і є третя проблема – відбувається стрибок на 15 градусів приблизно при 900 градусах, і відображення температури не стабілізується після стрибка.
