Dela upplevelsen av att felsöka infraröd termometer
1. Problem som uppstår:
1. Kalibrering är obekvämt och nedladdning är svårt; det finns mycket interferens mellan interna komponenter.
2. Temperaturvisningsvärdet är instabilt och hoppar upp och ner.
3. Det finns ett 15 graders hopp efter att temperaturen når 900 grader.
2. Analysera problemet:
1. Utformningen av nedladdningsporten är felaktig. Endast portar som onlinefelsökning leds ut, men RXD och TXD leds inte ut; PCB-designen är orimlig och ledningslayouten är oregelbunden.
2. Problemet med den interna strömförsörjningen, strömförsörjningens rippel är mycket stor, speciellt rippeleffekten av MCU-referensspänningen är mycket viktig, ju mindre desto bättre.
3. When the temperature rises, the ADC input waveform is measured with an oscilloscope. Before the temperature value jumps, the waveform is a sine wave. 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, kommer självexciterad oscillation att inträffa. Förutom att bestäms av resistansen och kapacitansen i kretsen beror oscillationsfrekvensen även på osäkra faktorer som transistorns interelektrodkapacitans och kretsens fördelade kapacitans. (Sinusvågsoscilleringskretsen måste uppfylla 0 grader eller 360 graders integral multipelvändning, det vill säga ∮=2n∏ och |AF|=1, men startvillkoret är |AF| express 1).
3. Lös problemet:
1. Konstruera om kretsen och leda ut andra portar för att realisera funktionerna för nedladdning av serieportar och kalibreringsdata i realtid, vilket gör operationen enkel, lätt att kalibrera och data mer exakt; re-layout och ledningar, så att bottenskiktet har en stor yta av koppar (ansluten till marken), för att minska interferensen mellan enheter.
2. Välj ett högprecisions spänningsregulatorchip för att minska rippeln på ingångsströmförsörjningen och lägg till en RC-filterkrets eller en filterkondensator direkt före ingången. På detta sätt kommer MCU:s, operationsförstärkarens, spänning-till-ström och andra chips att vara relativt stabila. Den stabila referensspänningen gör MCU:ns interna data stabila, och utdata är motsvarande stabila och korrekta.
3. Detta problem har felsökts under lång tid, och många metoder har använts baserade på teoretisk kunskap, men vissa effekter är inte uppenbara. ①. Ändra förstoringen (ändra återkopplingsresistansvärdet), om förstoringen är för stor kommer oscillation att uppstå. Men det finns inget svar på att ändra motståndsvärdet för dussintals K i denna krets, och det är fortfarande detsamma som tidigare. Den möjliga orsaken är att detektorns inre motstånd är för stort, så att ändra motståndet har liten effekt; Jämfört med den ursprungliga vågformen blir oscillationsfrekvensen snabbare, och oscillationsområdet utökas, och oscillationen har inte slutat när temperaturen stiger utanför det effektiva värdeområdet; ③. På grundval av ② är den primära förstärkningsutgångspunkten också den sekundära förstärkningsingången. Lägga till en RC-filterkrets vid punkten är effekten ganska uppenbar. Efter att ett lämpligt värde har givits blir vågformen vid ADC, det vill säga utgångspunkten för den sekundära förstärkningen, jämn och det finns inget hopp. Detta är en mycket bra metod, men förförstärkningen har fortfarande oscillering, vilket kommer att ha en viss inverkan på data, så vi bör överväga andra metoder för att förhindra att kretsen oscillerar; ④, eftersom detektorn är gjord av en PIN-diod, och PIN-dioden har en viss kapacitiv kapacitet, så den kommer att kombineras med återkopplingsmotståndet för att bilda en RC-oscillatorkrets. Om den kapacitiva delen av PIN-dioden försvagas och förvandlas till en resistiv kommer inte självexciterad svängning att inträffa, så det finns en seriekoppling där. Den lämpliga motståndsvågformen blir också mycket vacker, men det finns fortfarande ett hopp vid 900 grader, så oscillationsområdet måste utökas, ② det steget måste fortfarande göras.
För det fjärde, felsökningsupplevelse:
1. Användningen av digitala oscilloskop, såsom dataavläsning och justering, har inte nått en viss nivå i hårdvarufelsökning, och det finns inte tillräcklig förmåga att analysera källan till resonemangsproblem. Oscilloskop är ett nyckelverktyg. När du använder oscilloskopet, ①, använd lämplig växel, till exempel: använd AC-växeln för att mäta strömförsörjningens rippel, om du använder DC-växeln, finns det inget svar när den lilla AC-signalen överlagras på DC; ②, jordning under testet Se till att vara nära testpunkten.
2. Förstår verkligen några arbetsprinciper för RC-filterkretsar. RC-kretsar har olika syften när de används på olika platser. När det gäller denna krets producerar RC på sondhuvudet svängningar, och vi vill inte ha dessa svängningar senare. Wave, vi kan använda RC-krets för att filtrera bort dessa vågor, dess frekvens f=1/2∏RC, detta är passbandet i frekvensvalskretsen, och i filterkretsen är det för att filtrera bort skräpet i detta frekvensband.
3. Det kapacitiva problemet med dioden. De flesta människor kommer att ignorera diodens kapacitiva karaktär när de använder dioden. Speciellt har PIN-dioden en starkare kapacitiv kapacitet på grund av den del av den inre halvledaren som är inklämd i mitten av PN-övergången, vilket kan motsvara en parallellkoppling. En stor kondensator läggs till, och denna kondensator och återkopplingsmotståndet bildar en RC-oscillatorkrets, och det finns ett tredje problem - det finns ett 15 graders hopp vid cirka 900 grader och temperaturdisplayen stabiliseras inte efter hoppet.
