[king2 0]

Имеется устройство с датчиком типа "сухой контакт", датчик надо периодически опрашивать. Сам датчик стоит на двигателе, плюс рядом сильноточные цепи, провод датчика неэкранированный, плюс драйвер двигателя далек от совершенства и фонит в окружающую среду со страшной силой (к сожалению, со всеми этими условиями ничего не поделать).

 

Пытаюсь защитить МК от помех, способных его вывести из строя и одновременно отфильтровать наведенные помехи на линии (датчик либо замыкает линию на землю либо оставляет ее плавать в воздухе).

 

Делаю так - с датчика резистор 200 Ом, далее кондер на землю 1мкФ, подтяжка на питание 1кОм, плюс BAT54 между землей и питанием, ну и на вход микроконтроллера.

 

Однако, много раз слышал мнение, что дескать, нефига помехи RC-цепочками фильтровать, это удел лузеров и ламеров, ну и все такое.

 

Правильно ли я делаю?

Можно ли (и надо ли) улучшить схему?

Надо ли поменять сам подход к получению на входе МК сигнала 0-1 с такого датчика?

 

Спасибо!

[=AK= 12]

Только что обсуждали, http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=103403ю В частности, http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=70785

[king2 0]

Только что обсуждали, http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=103403ю В частности, http://electronix.ru/forum/index.php?act=a...st&id=70785

Окей, по этой схеме у меня:

1. вместо источника питания 12 вольт используется 5 вольт (VCC), резистор подтяжки (R1) 1кОм

2. отсутствует R3

3. отсутствует R4

4. отсутствует R5

5. вместо двух диодов одна сборка BAT54

6. R2 = 200 Ом

 

Можно по каждому из пунктов, почему оно у Вас сделано именно так и почему мой вариант хуже (не сочтите за издевку или вызов, мне просто хочется понять)?

[Tolyaha 1]

Можно по каждому из пунктов, почему оно у Вас сделано именно так и почему мой вариант хуже (не сочтите за издевку или вызов, мне просто хочется понять)?

По моему не хуже и Ваше решение и RC цепочками фильтровать никогда лузерством небыло и не будет, единсвенное можно R2 увеличить до килоомов 5-10, если датчик контакт то и фильтр можно на 5-10 ms делать а то и больше, еще и дребезг контакта отфильтрует и для защитного диода ток сильнее ограничит.

[=AK= 12]

1. вместо источника питания 12 вольт используется 5 вольт (VCC), резистор подтяжки (R1) 1кОм

Меньшее напряжение подтяжки даст несколько меньшую помехоустойчивость, однако существенной роли не играет. Компенсируется программно.

 

Однако то, что подтяжка подключена к "чистому" питанию микроконтроллера не есть хорошо. Надо хотя бы точку подключения этого резистора к Vcc выбрать как можно дальше от микроконтроллера и поближе к источнику питания.

 

2. отсутствует R3

R3 играет дидактическую роль. Он показан для того, чтобы подчеркнуть, что земляной провод от кнопки (сухого контакта) нельзя подключать к "чистой земле" микроконтроллера. И что "чистая" и "грязная" земли, хоть и связаны гальванически и имеют один и тот же потенциал (в среднем), однако с точки зрения борьбы с помехами отличаются, а импульсное напряжение между ними может достигать больших величин.

 

3. отсутствует R4

R4 загрубляет порог срабатывания и повышает суммарную помехоустойчивость (см. п.1). Например, если Vcc=5В, то без этого резистора порог срабатывание примерно 2.5В, а с ним - соответственно, 5В. В случае подтяжки к 5В этот резистор надо убрать, иначе работать не будет.

 

4. отсутствует R5

Желательно его иметь. В случае использования обычных кремниевых диодов он нужен обязательно. Он ограничиват ток, протекающий через диоды защиты от статики, которые встроены в пины ввода процессора. Без этого резистора величина тока непредсказуема и легко может превысить предельно-допустимую. Величину этого тока производители не очень любят афишировать, но типично это порядка 0.5 мА.

 

Зато производители как правило указывают, что напряжение на входных пинах не может быть меньше -0.3В и больше Vcc+0.3В. Это требование очень трудно выполнить, даже диоды Шоттки не спасают. Зато зная, что требование "-0.3В...Vcc+0.3В" диктуется желанием ограничить токи через диоды антистатической защиты, а также зная предельно-допустимую величину этого тока, можно поставить R5 и спать спокойно.

 

5. вместо двух диодов одна сборка BAT54

Не играет особой рояли. Правда, 1N4148 держат 3А в импульсе, а BAT54 - в пять раз меньше. То есть, абстрактно-теретицки у BAT54 больше шансов, что сдохнет от статики.

 

6. R2 = 200 Ом

Там в треде было обсуждение. И была рекомендация увеличить R2 до 100к. А вы кривой номинал 200 Ом, не имеющий никаких разумных обоснований, хотите из религиозных соображений поставить?

 

Нет, я понимаю, что в вашей схеме R2 приходится ставить малого номинала, поскольку у вас подтяжка подключена не к сухому контакту, а к кондеру. Но это просто плохое решение, а здесь мы вроде бы не вашу схему уже обсуждаем. Вы, очевидно, мысленно относите подтяжку R1 к "принадлежностям микроконтроллера", а это ошибка. R1 есть принадлежность сухого контакта, и ему со своим кувшинным рылом (а одна из основных ролей этого резистора - гашение помех) нечего делать в калашном ряду чувствительных к помехам цепей микроконтроллера.

 

Чтобы не плодить зоопарк в ведомости покупных изделий, старайтесь где только можно использовать номиналы из ряда "E2": 1 - 3.3 - 10 - 33 - 100 - 330 - и т.д. Другие номиналы нужны не так уж часто.

[Plain 184]

Правильно ли я делаю?

Неправильно — загляните в любой современный прибор, тот же персональный компьютер — как там защищены интерфейсы, а именно, специально предназначенными для этого компонентами, основными из которых являются ограничители (TVS).

 

Ваш случай решит, например, такой:

 

http://www.compel.ru/infosheet/ST/SMBJ5.0A-TR/

 

Его надо подключить параллельно входным контактам, т.е. кнопке. Далее последовательно резистор порядка 100 Ом, и сразу нога МК, подтянутая к плюсу Вашим 1 кОм. Про конденсаторы забудьте, научитесь фильтровать дребезг программно, это примитив.

[=AK= 12]

Неправильно — загляните в любой современный прибор, тот же персональный компьютер — как там защищены интерфейсы, а именно, специально предназначенными для этого компонентами, основными из которых являются ограничители (TVS).

 

Не давайте вредных советов. Персональные компьютеры работают в "тепличных" условиях, уровень помех очень мал, а сбои допускаются. Поэтому защита у них строится иначе, не так, как для устройств промышленной автоматики.

 

Ваш случай решит, например, такой:

http://www.compel.ru/infosheet/ST/SMBJ5.0A-TR/

Его надо подключить параллельно входным контактам, т.е. кнопке. Далее последовательно резистор порядка 100 Ом, и сразу нога МК, подтянутая к плюсу Вашим 1 кОм.

Вы бы хоть в даташит заглянули и посчитали немного. У SMBJ5.0A напряжение пробоя 6.4В минимум. Когда он сработает, через резистор 100 Ом во входной пин микроконтроллера будет течь ток порядка 10 мА, от которого микроконтроллеру может настать кирдык в самом прямом виде. Не говоря уж о том, что даже при меньших помеховых токах через входной пин начнутся глюки и сбои.

 

А уж при хорошем статическом разряде на кнопку напряжение на TVS может быть до 13.2 В, процессор при этом точно окачурится.

 

Этот ваш TVS ничего не защищает. Ненужная, лишняя деталь, деньги на ветер.

[Plain 184]

Чтение бумаг в наличии, а подсчёт автором конкретных цифр никто отменять не собирался.

[esaulenka 7]

Хочется заметить, что установкой NXP-шных аналогов этого SMBJ мы порешали очень много проблем со статикой на наших устройствах.

Массовых "окачуриваний" процессоров не было, но перезагружались от статических разрядов они регулярно.

 

Да, корпус можно меньший ставить, если защищаться от статики - импульс в 4 кВт - это ооочень много, нам хватает 300 ваттных в SOT-23, сжечь их разрядами статики не удаётся.

[=AK= 12]

перезагружались от статических разрядов они регулярно.

А правильно сконструированное индустриальное устройство статические разряды игнорирует. Они ему "по барабану".

 

Если вспомнить историю, то попытки использовать компьютеры для управления промышленными процессами (взамен шкафов с релейной автоматикой) предпринимались с начала 60-х. И неизбежно заканчивались провалом: все настолько глючило и сбоило, что пользоваться было нельзя. Перелом произошел в конце 60-х. Одним из главных двигателей этого перелома была молодая (тогда) фирма Модикон. Их контроллеры работали надежно, поскольку конструировались в расчете на сильный уровень помех. При испытаниях они электросварку использовали в метре от устройства.

 

Я держал в руках "большие" TVS (типа 1.5KE), пробитые током электростатического разряда на землю в нескольких метрах от прибора. То есть, пробитые током, пробегающим по земляным контурам установки. Случай, правда, был особый - небольшой линейный ускоритель, в котором заряженные до нескольких кВ пластины дефлектора время от времени "шили" на землю. И время от времени TVS в стоящем в сторонке приборе пробивались. Проблема решилась правильным подключением земель, как внутри прибора, так и в установке, а не установкой еще более мощного TVS.

 

Всему свое место, TVS приходится ставить там, где обязательно надо поглотить энергию разряда, а MOV и газоразрядники не подходят. Но для дискретных вводов и кнопок использовать TVS - это не имеющее весомых обоснований решение, типичные "танцы с бубном".

[esaulenka 7]

Ситуации разные бывают.

У нас приборы офисные, и производственных процессов поблизости быть не должно. А вот всяких дешёвых линолеумов, шерстяных вещей и прочей "искрящей" гадости вокруг - сколько угодно.

 

И в связи со спецификой корпуса пластиковые, а не цельно-чугуниевые, намертво прикрученные к штырю заземления.

И более-менее быстрые интерфейсы типа USB наружу торчат.

[king2 0]

Ситуации разные бывают.

У нас приборы офисные, и производственных процессов поблизости быть не должно. А вот всяких дешёвых линолеумов, шерстяных вещей и прочей "искрящей" гадости вокруг - сколько угодно.

 

И в связи со спецификой корпуса пластиковые, а не цельно-чугуниевые, намертво прикрученные к штырю заземления.

И более-менее быстрые интерфейсы типа USB наружу торчат.

Спасибо огромное за разжевывание вопроса, причин использования именно такой схема и процессов, в ней происходящих!

Схемку переделаю и просчитаю.

[sigmaN 0]

Правильно ли я понял разделение замли на чистую и грязную в этом примере схемы?

+3.3V на D1 тоже взято поближе к источнику.

[=AK= 12]

Правильно ли я понял разделение замли на чистую и грязную в этом примере схемы?

Нет, неправильно поняли.

[sigmaN 0]

Подскажите пожалуйста как правильно