Des experts partagent leur expérience dans le débogage des thermomètres infrarouges
1. Problèmes qui surviennent :
1. L'étalonnage n'est pas pratique et le téléchargement est difficile ; il y a beaucoup d'interférences entre les composants internes.
2. La valeur d'affichage de la température est instable et saute de haut en bas.
3. Il y a un saut de 15 degrés après que la température ait atteint 900 degrés.
2. Analyse du problème :
1. La conception du port de téléchargement n'est pas correcte, seuls les ports tels que le débogage en ligne sont dirigés, et RXD et TXD ne sont pas dirigés; la conception du circuit imprimé est déraisonnable et la disposition du câblage est désordonnée.
2. Le problème d'alimentation interne, l'ondulation de l'alimentation est très importante, en particulier l'effet d'entraînement de la tension de référence du MCU est très important, plus il est petit, mieux c'est.
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, une oscillation auto-excitée se produira. En plus d'être déterminée par la résistance et la capacité dans le circuit, la fréquence d'oscillation dépend également de facteurs incertains tels que la capacité interélectrode du transistor et la capacité distribuée du circuit. (Le circuit oscillant à onde sinusoïdale doit satisfaire 0 degrés ou 360 degrés de retournement multiple intégral, c'est-à-dire ∮=2n∏ et |AF|=1, mais la condition de démarrage est |AF| exprime 1).
3. Résolvez le problème :
1. Reconcevoir le circuit et diriger d'autres ports pour réaliser les fonctions de téléchargement de port série et de gravure en temps réel des données d'étalonnage, ce qui rend l'opération simple, facile à calibrer et les données plus précises ; re-disposition et câblage, de sorte que la couche inférieure ait une grande surface de cuivre (connectée à la terre), pour réduire les interférences entre les appareils.
2. Sélectionnez une puce de régulateur de tension de haute précision pour réduire l'ondulation de l'alimentation d'entrée et ajoutez un circuit de filtre RC ou un condensateur de filtre directement avant l'entrée. De cette façon, le travail du MCU, de l'amplificateur opérationnel, de la tension à courant et d'autres puces sera relativement stable. La tension de référence stable rend les données internes du MCU stables et les données de sortie sont également stables et précises.
3. Ce problème a été débogué depuis longtemps et de nombreuses méthodes ont été utilisées sur la base de connaissances théoriques, mais certains effets ne sont pas évidents. ①. Changez le grossissement (changez la valeur de résistance de rétroaction), si le grossissement est trop grand, une oscillation se produira. Mais il n'y a pas de réponse à la modification de la valeur de résistance de dizaines de K dans ce circuit, et c'est toujours le même qu'avant. La raison possible est que la résistance interne du détecteur est trop grande, donc changer la résistance a peu d'effet ; Par rapport à la forme d'onde d'origine, la fréquence d'oscillation devient plus rapide, la plage d'oscillation est élargie et l'oscillation ne s'est pas arrêtée lorsque la température dépasse la plage de valeurs effectives ; ③. Sur la base de ②, le point de sortie d'amplification primaire est également l'entrée d'amplification secondaire En ajoutant un circuit de filtre RC au point, l'effet est assez évident. Une fois qu'une valeur appropriée est donnée, la forme d'onde au niveau de l'ADC, c'est-à-dire le point de sortie de l'amplification secondaire, devient lisse et il n'y a pas de saut. C'est une très bonne méthode, mais la pré-amplification a toujours une oscillation, ce qui aura un certain impact sur les données, il faut donc envisager d'autres méthodes pour empêcher le circuit d'osciller ; ④, car le détecteur est constitué d'une diode PIN, et la diode PIN a une certaine capacité capacitive, elle sera donc combinée avec la résistance de rétroaction pour former un circuit oscillateur RC. Si la partie capacitive de la diode PIN est affaiblie et transformée en une partie résistive, l'oscillation auto-excitée ne se produira pas, il y a donc une connexion en série là-bas. La forme d'onde de résistance appropriée devient également très belle, mais il y a toujours un saut à 900 degrés, donc la plage d'oscillation doit être étendue, ② cette étape doit encore être effectuée.
Quatrièmement, expérience de débogage :
1. L'utilisation d'oscilloscopes numériques, tels que la lecture et le réglage des données, n'a pas atteint un certain niveau de débogage matériel et la capacité d'analyser la source des problèmes de raisonnement n'est pas suffisante. Les oscilloscopes sont un outil clé. Lors de l'utilisation de l'oscilloscope, ①, utilisez l'engrenage approprié, tel que : utilisez l'engrenage CA pour mesurer l'ondulation de l'alimentation, si vous utilisez l'engrenage CC, il n'y a pas de réponse lorsque le petit signal CA est superposé au CC ; ②, mise à la terre pendant le test Assurez-vous d'être proche du point de test.
2. Comprenez vraiment certains principes de fonctionnement des circuits de filtrage RC. Les circuits RC ont des objectifs différents lorsqu'ils sont utilisés à différents endroits. En ce qui concerne ce circuit, le RC de la tête de sonde produit des oscillations, et nous ne voulons pas de ces oscillations plus tard. Wave, nous pouvons utiliser le circuit RC pour filtrer ces ondes, sa fréquence f=1/2∏RC, c'est la bande passante dans le circuit de sélection de fréquence, et dans le circuit de filtrage, c'est pour filtrer l'encombrement dans cette bande de fréquence.
3. Le problème capacitif des diodes. La plupart des gens ignorent la nature capacitive des diodes lorsqu'ils utilisent des diodes. En particulier, les diodes PIN ont une capacité capacitive plus forte en raison de la partie du semi-conducteur intrinsèque prise en sandwich au milieu de la jonction PN, ce qui peut être équivalent à une connexion parallèle. Un grand condensateur est ajouté, et ce condensateur et la résistance de rétroaction forment un circuit d'oscillation RC, et il y a un troisième problème - il y a un saut de 15 degrés à environ 900 degrés, et l'affichage de la température ne se stabilise pas après le saut.
