Deel de ervaring met het debuggen van infraroodthermometers
1. Problemen die zich voordoen:
1. Kalibratie is lastig en downloaden is moeilijk; er is veel interferentie tussen interne componenten.
2. De temperatuurweergavewaarde is onstabiel en springt op en neer.
3. Er is een sprong van 15 graden nadat de temperatuur 900 graden bereikt.
2. Analyse van het probleem:
1. Het ontwerp van de downloadpoort is onjuist. Alleen poorten zoals online debugging worden naar buiten geleid, maar RXD en TXD worden niet naar buiten geleid; het PCB-ontwerp is onredelijk en de bedradingsindeling is wanordelijk.
2. Het interne voedingsprobleem, de rimpel van de voeding is erg groot, vooral het rimpeleffect van de MCU-referentiespanning is erg belangrijk, hoe kleiner hoe beter.
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 zal een zelfopgewekte oscillatie optreden. De oscillatiefrequentie wordt niet alleen bepaald door de weerstand en capaciteit in het circuit, maar hangt ook af van onzekere factoren zoals de interelektrodecapaciteit van de transistor en de verdeelde capaciteit van het circuit. (Het sinusgolf-oscillerende circuit moet voldoen aan 0 graden of 360 graden integrale meervoudige flipping, dat wil zeggen, ∮=2n∏, en |AF|=1, maar de opstartvoorwaarde is |AF| express 1).
3. Los het probleem op:
1. Herontwerp het circuit en leid andere poorten uit om de functies van het downloaden van seriële poorten en het realtime branden van kalibratiegegevens te realiseren, waardoor de bediening eenvoudig, gemakkelijk te kalibreren en de gegevens nauwkeuriger is; herindeling en bedrading, zodat de onderste laag een groot koperoppervlak heeft (verbonden met de aarde), om de interferentie tussen apparaten te verminderen.
2. Selecteer een zeer nauwkeurige spanningsregelaarchip om de rimpel van de ingangsvoeding te verminderen en voeg een RC-filtercircuit of een filtercondensator direct vóór de ingang toe. Op deze manier zal het werk van MCU, operationele versterker, spanning-naar-stroom en andere chips relatief stabiel zijn. De stabiele referentiespanning maakt de interne gegevens van de MCU stabiel en de uitgangsgegevens zijn dienovereenkomstig stabiel en nauwkeurig.
3. Dit probleem wordt al lange tijd opgelost en er zijn veel methoden gebruikt die gebaseerd zijn op theoretische kennis, maar sommige effecten zijn niet duidelijk. ①. Verander de vergroting (verander de feedbackweerstandswaarde). Als de vergroting te groot is, zal er oscillatie optreden. Maar er is geen reactie op het veranderen van de weerstandswaarde van tientallen K in dit circuit, en het is nog steeds hetzelfde als voorheen. De mogelijke reden is dat de interne weerstand van de detector te groot is, waardoor het veranderen van de weerstand weinig effect heeft; Vergeleken met de oorspronkelijke golfvorm wordt de oscillatiefrequentie sneller en wordt het oscillatiebereik groter, en de oscillatie is niet gestopt wanneer de temperatuur boven het effectieve waardebereik stijgt; ③. Op basis van ② is het primaire versterkingsuitgangspunt ook de secundaire versterkingsingang. Door op dit punt een RC-filtercircuit toe te voegen, is het effect vrij duidelijk. Nadat een geschikte waarde is opgegeven, wordt de golfvorm bij de ADC, dat wil zeggen het uitgangspunt van de secundaire versterking, vloeiend en is er geen sprong. Dit is een zeer goede methode, maar de voorversterking heeft nog steeds oscillatie, wat een zekere impact zal hebben op de gegevens, dus we moeten andere methoden overwegen om te voorkomen dat het circuit gaat oscilleren; ④, omdat de detector is gemaakt van een PIN-diode en de PIN-diode een bepaalde capacitieve capaciteit heeft, dus deze zal worden gecombineerd met de feedbackweerstand om een RC-oscillatorcircuit te vormen. Als het capacitieve deel van de PIN-diode wordt verzwakt en in een resistieve diode wordt veranderd, zal er geen zelfopgewekte oscillatie optreden, dus er is daar een serieschakeling. De juiste weerstandsgolfvorm wordt ook erg mooi, maar er is nog steeds een sprong op 900 graden, dus het oscillatiebereik moet worden uitgebreid, ② die stap moet nog worden gedaan.
Ten vierde, foutopsporingservaring:
1. Het gebruik van digitale oscilloscopen, zoals het lezen en aanpassen van gegevens, heeft nog geen bepaald niveau bereikt bij het debuggen van hardware, en er is niet voldoende vermogen om de bron van redeneerproblemen te analyseren. Oscilloscopen zijn een belangrijk hulpmiddel. Gebruik bij het gebruik van de oscilloscoop, ①, de juiste versnelling, zoals: gebruik de AC-versnelling om de rimpel van de voeding te meten, als u de DC-versnelling gebruikt, is er geen reactie wanneer het kleine AC-signaal op de voeding wordt gesuperponeerd gelijkstroom; ②, aarding tijdens de test Zorg ervoor dat u dicht bij het testpunt bent.
2. Begrijp echt enkele werkingsprincipes van RC-filtercircuits. RC-circuits hebben verschillende doeleinden wanneer ze op verschillende plaatsen worden gebruikt. Wat dit circuit betreft, produceert de RC van de sondekop oscillaties, en deze oscillaties willen we later niet meer hebben. Wave, we kunnen het RC-circuit gebruiken om deze golven eruit te filteren, de frequentie f=1/2∏RC, dit is de doorlaatband in het frequentieselectiecircuit, en in het filtercircuit is het om de rommel eruit te filteren deze frequentieband.
3. Het capacitieve probleem van de diode. De meeste mensen zullen de capacitieve aard van de diode negeren wanneer ze de diode gebruiken. In het bijzonder heeft de PIN-diode een sterker capacitief vermogen vanwege het deel van de intrinsieke halfgeleider dat zich in het midden van de PN-overgang bevindt, wat equivalent kan zijn aan een parallelle verbinding. Er is een grote condensator toegevoegd, en deze condensator en de feedbackweerstand vormen een RC-oscillatorcircuit, en er is een derde probleem: er is een sprong van 15 graden bij ongeveer 900 graden, en de temperatuurweergave stabiliseert niet na de sprong.
