Обрыв связи CNC 3018 и импульсные помехи

[Бор33]

Судя по осциллограммам - оптимальное решение. Когда я работатал с коллекторником на 3018 - для начала поставил электролит на 1000мкф. Все сбои ушли, поэтому решил не плодить сущностей с доп. фильтрами.

Я долго все просматривал ища источник помех. Проверялось все и тщательно. БП, на просадку под рабочими и максимальными нагрузками, пульсации при этом. USB кабель длиной 7.5 м на предмет искажений сигнала, причем на двухканальнике смотрел сразу в реальном времени, что на конце длинного и короткого кабеля ( 0.5м.) при их работе одновременно под одной УП и на два одинаковых контроллера ( у меня есть еще Инектра). Шаговики, линия Ресет...концевики, и их влияние на сигнал на портах микроконтроллера. Кароче, если все описывать, то это не один лист убористым почерком. Жду экранированные провода...и думаю все...причина найдена, конечно еще буду наблюдать...но уже даже не знаю куда лезть...перешерстил все и не по разу. Пока ничего не сбоит...На порт концевиков, который постоянно слушает микроконтроллер, сигналы приходят четко одного уровня без всплесков и провалов...уточню..на концевики Z, т.к проводка к ним проложена в одном канале с проводами питания шпинделя.
Да, забыл. Еще смотрел уровень электомагнитных наводок на контроллер...со времён занятия автоэлектроникой (ЭБУ) остались емкостные и индуктивные датчики подключаемые к осциллографу, с их помощью в машине могут просматриваться работа некоторых систем, без разборки и отключения, к примеру датчик положения коленвала, катушки зажигания и т.п.. Проблем не обнаружил...есть небольшой и не критичный фон.

 

[Дядя Вова]

А я пожалуй попробую шоколадку на шпиндель из интереса поставить.. И даже не на станке а на одном из свободных, благо есть запас.

 

[AnLaz]

Даже земля разная.

Земля - матушка, у нас одна на всех...

 

[Дядя Вова]

Земля - матушка, у нас одна на всех...

автор имел в виду минус питания. Вечно Вы к словам придираетесь и почем зря!

 

[Бор33]

Земля - матушка, у нас одна на всех...

Еще и трава у дома....

 

[AnLaz]

автор имел в виду минус питания. Вечно Вы к словам придираетесь и почем зря!

Что автор имел, то и введу

 

[2aas]

Жду экранированные провода...

тоже такая мысль приходила... для питания мотора шпинделя. Возможно в таком случае и фильтр ставить не нужно будет.

 

[Robinson1957]

тоже такая мысль приходила... для питания мотора шпинделя. Возможно в таком случае и фильтр ставить не нужно будет.

Это и понятно, тут возникает дилемма, фильтр ближе к двигателю, чтобы отфильтровать шум, вносимый щетками и со стороны линии питания движка что то необходимо для подавления излучения ШИМ. Иголки от тока дозарядки конденсаторов фильтра сильно "шумят". Экранирование проводов тут очень желательно.

 

[frayd]

Для 155 (555) серии достаточно было превысить на входе 1,2 В


Относительно выходного тока 155 серии (крута - это хороша? или крута - это о крутизне фронтов?)
А каким образом нагрузочная способность вывода может влиять на уровень помех?
1. Допустимый выходной ток элемента(как характеристика) вроде как ориентир на то, сколько логических входов можно к нему подключить.
Ну и участвует при расчете дифф. цепей, которые к этому выходу подключаешь - дабы не превысить нагрузку в момент перехода уровня.
2. Да, если на выход повесить больше входов, то вероятность создания помехи увеличивается (ток выходной больше - напряженность электромагнитного поля выше)
3. А вот использование более быстродействующей логики - с более крутыми фронтами - тогда да, вероятность словить помеху повышает - амплитуда импульса переходных процессов больше. Даже приходилось применять специальные меры - обрезать проводник на плате и пробрасывать бифиляром, ставить интегрирующие цепи на вход ...





4. Про полевые структуры - сигнальным входам ТОК без разницы, они управляются потенциалом (т.е напряжением).
Наверное, в случае с полевиками есть смысл говорить не о токе, а напряжении входа.
Другими словами какую ЭДС способно навести помеха на входе полевого транзистора.
(... не сочтите за занудство)

пункты 1-3 спорные (на линию одна подтяжка которая жрет ток выходной микросхемы, порты толком ни чего не жрут(только утечка входной емкости полевой структуры
пункт 4 - естественно напряжением, и в чем соль ниже:

Спектр частот: ВЧ-диапазон. Емкостное воздействие между силовой и сигнальной линиями. Две соседние линии обладают паразитной емкостью. Если на одной из линий происходит изменение напряжения, то через паразитную емкость CP ток помехи IS течет в соседнюю линию и вызывает на измерительном сопротивлении напряжение помехи. Для тока помехи действует следующая формула:IS= CP*∆U/∆t
Емкостное воздействие.
Следующие факторы имеют влияние на ток помехи:
• Входное сопротивление R: чем выше входное сопротивление, тем выше напряжение помехи, вызванное током помехи.
• Расстояние между линиями: чем больше расстояние, тем меньше паразитная емкость и тем самым меньше ток помехи. Паразитная емкость растет с уменьшением расстояния между линиями (это соответствует расстоянию между пластинами конденсатора) и с длиной, на которой провода лежат параллельно (длина, умноженная на диаметр проводника, соответствует площади пластины конденсатора).
• Амплитуда напряжения помехи: ток помехи растет с увеличением амплитуды напряжения на линии, создающей помеху.
• Крутизна фронта напряжения помехи (скорость изменения): ток помехи увеличивается с увеличением крутизны фронта силового напряжения, создающего помеху

ссылка -> https://portal.tpu.ru/SHARED/u/ULTRATONE/uchebnaya_rabota/Tab/Lecture.pdf стр.12-13
Национальный исследовательский Томский политехнический университет

 

[Robinson1957]

на линию одна подтяжка которая жрет ток выходной микросхемы, порты толком ни чего не жрут(только утечка входной емкости полевой структуры

На линию подтяжки возлагается в первую очередь снижение импеданса линии, резистивное это или емкостное не суть, важно добиться уменьшение скорости нарастания и отражения в линию, разумеется, согласно возможностей выходного каскада.

 

[Бор33]

Получил экранированные провода. Чет малость разочаровался. На фото слева направо. Провод для концевиков 2х0.12, для ШД 4х0.35, для шпинделя 2х0.5. Если первые два гибкие и нежные ( микрофонные провода) то для шпинделя просто дубовый, настоящий кабЕль . Попробовал в канале..вроде гнется, но нет легкости. Пожалуй закажу еще один микрофонный 4х0.35, объеденю парами жилы. Ну очень приятный провод и в диаметре такой же как 2х0.5. Так что эксперимент пока все откладывается, бум ждать.

 

[trew21]

4х0.35

он поприятней, им много сделано+пачкорд. И я не ловлю помех

 

[frayd]

На линию подтяжки возлагается в первую очередь снижение импеданса линии, резистивное это или емкостное не суть, важно добиться уменьшение скорости нарастания и отражения в линию, разумеется, согласно возможностей выходного каскада.

Может быть увеличение скорости нарастания фронтов импульсов? Ибо завалы фронтов не есть хорошо. Или Вы про длинную линию? Но частоты и длины в ПП, которые мы пользуем (если брать СВЧ), мы не пользуем

 

[Robinson1957]

Ибо завалы фронтов не есть хорошо. Или Вы про длинную линию? Но частоты и длины в ПП, которые мы пользуем (если брать СВЧ), мы не пользуем

В питальнике, допустим, вроде и невысокие импедансы, но как лупят затухающие колебания на транзисторе, и это и паразитные емкости и отраженка и индуктивности, неучитываемые только по простым расчетам и устраняются заумными демпферными цепями. И не надо тут про СВЧ. Задеержка в линии 300мм это уже задержка в 1нС, а мы всё упорнее приближаемся к этим пределам.

 

[2aas]

пункты 1-3 спорные (на линию одна подтяжка которая жрет ток выходной микросхемы

Напомню, что речь шла о серии 155 (555) TTL-логики. Подтяжки там не нужны, так как выход не с открытым коллектором - уже все "подтяжки" на месте внутри микросхем.
Для того чтобы увеличить крутизну фронта использовали другую серию, более быстродействующую - 531. И, как следствие, проблемы с помехой усугублялись.
А так как порой приходилось делать платы в единственном экземпляре - монтаж был не печатный, а тефлоновым проводом на типовых макетных платах - то и отладка превращалась в "тихий ужас" - как вспомню, так вздрогну...

только утечка входной емкости полевой структуры

Далее Вы зачем то про полевые структуры (если уж речь идет о 1-3 пунктах моих утверждений) - в 155 (555) сериях (повторюсь) TTL-логика с обычными биполярными транзисторами.
Полевые транзисторы применялись в КМОП - логике - о них я речь не вёл.
P.S. Все серии, (155, 555, 531) были в корпусах с планарными выводами, с DIP-корпусами мы там не работали.
С DIP корпусами я наупражнялся когда "Синклеры" на процессорах Z80 для себя, друзей, знакомых паял-настраивал