[=AK= 12]

5. Самый сложный и навороченный, но ИМХО самый помехозащищенный вариант. Триггер Шмитта (например, на 555 таймере). "Сброс" таймера к ноге контроллера (можно через диод на всякий случай).

Совершенно непонятно почему вы решили, что это "самый помехозащищенный вариант". Никаких оснований для такого мнения не видно.

[AlexPlasma 0]

=АК=, ну как же, триггеры Шмитта как раз и нужны там, где сильные помехи и дребезги. Гистерезис триггера должен их убрать довольно надежно (картинка из даташита на CD40106BC Hex Schmitt Trigger). Да и, если честно, Вы меня немного спугнули от оптопары своим сообщением:

Даже мелкая помеха на светодиоде может дать вспышку света, которую "поймает" фототранзистор. Резистор параллельно светодиодy не даст помехам и утечкам зенера создать ложный сигнал на выходе. Учтите, что у дешевых оптронов CTR имеет сильный разброс и может оказаться таким большим, что даже мизерные токи светодиода дадут ложное срабатывание.

Поэтому склоняюсь сейчас к тому, чтобы использовать оптопару чисто для развязки после триггера либо без развязки обойтись вовсе.

Изменено 11 сентября, 2015 пользователем AlexPlasma

[=AK= 12]

ну как же, триггеры Шмитта как раз и нужны там, где сильные помехи и дребезги. Гистерезис триггера должен их убрать довольно надежно

Триггеры Шмитта нужны там, где есть медленно меняющиеся сигналы, которые надо преобразовать в цифровые. А от наведенных помех они в общем-то не спасают, разве что только от совсем слабых, которые меньше, чем гистерезис. Даже на приведенной картинке это видно: триггер Шмитта сработал от помех дважды. Это немножко лучше, чем просто компаратор, который бы сработал раз пять, но все же совершенно неприемлемо. Ложных срабатываний вообще не должно быть.

 

Оценивайте помехоустойчивость по величине мощности, которую должна развить помеха, чтобы вызвать ложное срабатывание. Триггер Шмитта никак на эту оценку не влияет.

 

Вы меня немного спугнули от оптопары своим сообщением:

Ваш 555 таймер не менее чувствителен к помехам, чем оптопара. В его составе есть чувствительные компараторы и триггер, это полное раздолье для помех.

 

В промышленной автоматике никто не использует 555 таймеры в качестве "устройства для повышения помехоустойчивости", поскольку толка от него нет никакого. Все вменяемые разработчики делают дискретные взоды на оптронах. С небольшими вариациями.

[AlexPlasma 0]

555 таймер не менее чувствителен к помехам, чем оптопара

Я, безусловно, слабо разбираюсь в помехах и тем более не знаю, как их рассчитать. В моем понимании, если идет электромагнитный импульс помехи, он наводит ЭДС на сигнальные провода, ведущие к датчику. Так вот, чем выше ЭДС помехи, тем выше вероятность ложного срабатывания. Имеем при питании 12В и пороге нашей схемы со светодиодом 8В (ниже "0", выше "1") ЭДС помехи не должна превышать -4В. Иначе будет ложное срабатывание в "0". Поэтому надо стремиться к порогу 6В. Тогда допустимый ЭДС помехи будет +-6В. А вот если поставить триггер Шмитта, то допустимый ЭДС помехи будет аж +-2/3U = +-8В.

Ну а чтобы было лучше, надо по максимуму задушить ЭДС помехи RC-цепочкой с керамическим конденсатором, а может и LC-цепочку использовать. Объясните, где я не прав?

Изменено 11 сентября, 2015 пользователем AlexPlasma

[Abell 0]

как их рассчитать.

А не надо их рассчитывать, убирать их ннадо :)

Уже все способы озвучены, не надо усложнять.

[AlexPlasma 0]

А не надо их рассчитывать, убирать их ннадо :)

Уже все способы озвучены, не надо усложнять.

Хорошо, спасиб! :)

[=AK= 12]

Я, безусловно, слабо разбираюсь в помехах и тем более не знаю, как их рассчитать. В моем понимании, если идет электромагнитный импульс помехи, он наводит ЭДС на сигнальные провода, ведущие к датчику. Так вот, чем выше ЭДС помехи, тем выше вероятность ложного срабатывания. Имеем при питании 12В и пороге нашей схемы со светодиодом 8В (ниже "0", выше "1") ЭДС помехи не должна превышать -4В. Иначе будет ложное срабатывание в "0". Поэтому надо стремиться к порогу 6В. Тогда допустимый ЭДС помехи будет +-6В. А вот если поставить триггер Шмитта, то допустимый ЭДС помехи будет аж +-2/3U = +-8В.

Помехи можно разделить по способу, которым она наводится на сигнальную цепь:

- наведенные через емкостную связь

- наведенные за счет взаимной индуктивности проводов и от сильных внешних магнитных полей

- электромагнитные, пойманные паразитными антеннами

 

Чаще всего помехи приходят через емкостную связь. Если нарисовать эквивалентную схему, то имеем: (1) источник помехи - генератор ЭДС; (2) внутреннее сопротивление источника; (3) емкость связи; (4) входное сопротивление чувствительной цепи; (5) чувствительный элемент.

 

Используя триггер Шмитта вы немножко меняете характеристики последнего элемента, (5). Вот у схемы на оптроне верхний порог срабатывания, скажем, 8.5В, а нижний 8.0В. Вы поставите вместо него триггер Шмитта, который имеет верхний порог срабатывания 8В, а нижний 4В. Что вы этим выиграете? Абсолютно н-и-ч-е-г-о!

 

Потому что емкостная помеха наводится по-разному в состоянии 0 и в состоянии 1. В состоянии 0, когда линия висит в воздухе, основным способом борьбы с помехой является низкое входное сопротивление и высокий порог срабатывания, верхний порог. А в состоянии 1, когда ключ источника сигнала замкнут, его низкое вунутреннее сопротивление эффективно гасит помеху. Поэтому не играет никакой роли, какой нижний порог срабатывания, 4В или 8В.

 

Еще раз, сравним просто компаратор с порогом 8В и триггер Шмитта с порогами 8В и 4В.

- Ключ разомкнут, входное, скажем, 2кОм, верхний порог 8В, мощность срабатывания 32мВт в обоих случаях.

- Ключ замкнут, его внутреннее, скажем, 10 Ом. Для компаратора помеха должна развить 12-8=4В, это 1.6 Вт. Для ТШ должна развить 12-4=8В, это 6.4 Вт.

Однако помехоустойчивость будет определяться слабым порогом в 32 мВт, который одинаков, что для ТШ, что для компаратора.

[AlexPlasma 0]

- Ключ замкнут, его внутреннее, скажем, 10 Ом. Для компаратора помеха должна развить 12-8=4В, это 1.6 Вт. Для ТШ должна развить 12-4=8В, это 6.4 Вт.

А мне кажется, что наоборот, электромагнитный импульс (а я с ними и борюсь: импульсы от проводов, моторов, пускателей) сильнее повлияет на такую петлевую антенну, которая образуется, когда ключ замкнут. Разве нет?

 

[=AK= 12]

А мне кажется, что наоборот, электромагнитный импульс (а я с ними и борюсь: импульсы от проводов, моторов, пускателей) сильнее повлияет на такую петлевую антенну, которая образуется, когда ключ замкнут. Разве нет?

Всякая антенна является фильтром, т.к. пропускает узкую полосу частот. А для эффективной работы должна быть согласована. Поэтому антенны - это особый и достаточно редкий случай, не надо их сюда валить, в заведомо низкочастотные и малочувствительные цепи. Маленький конденсатор на выходе сделает все, что нужно.

[AlexPlasma 0]

Всякая антенна является фильтром, т.к. пропускает узкую полосу частот. А для эффективной работы должна быть согласована. Поэтому антенны - это особый и достаточно редки случай, не надо их сюда валить, в заведомо низкочастотные и малочувствительные цепи. Маленький конденсатор на выходе сделает все, что нужно.

Ну не зря же землю не рекомендуют закольцовывать, а сводить звездой. А на длинных кольцевых линиях связи ставят терминаторы. Кстати, МК сбрасывался у меня на станке как раз при замкнутом состоянии контактов на концевике. Помеха была от срабатывания пускателя. Да сигнальные провода от датчиков по сути и являются антеннами, которые ловят ЭМ-помехи, из-за которых весь сыр-бор.

Изменено 11 сентября, 2015 пользователем AlexPlasma

[=AK= 12]

Ну не зря же землю не рекомендуют закольцовывать, а сводить звездой.

Смотря для чего. В микрофонных усилителях часто делают звездой, чтоб не было влияния выходных цепей на входные. А чтобы микроконтроллер не сбрасывался - как раз таки лучше закольцовывать.

 

А на длинных кольцевых линиях связи ставят терминаторы.

О, господи... Какое у вас образование?

 

Кстати, МК сбрасывался у меня на станке как раз при замкнутом состоянии контактов на концевике. Помеха была от срабатывания пускателя. Да сигнальные провода от датчиков по сути и являются антеннами, которые ловят ЭМ-помехи, из-за которых весь сыр-бор.

МК у вас сбрасывался от наносекундных помех. Читайте http://caxapa.ru/lib/emc_immunity.html и постарайтесь понять, что там написано.

 

Никакие триггеры Шмитта от наносекундных помех не помогут. И схемы подключения датчиков относятся к этой проблеме довольно фиолетово; использование оптронов помогает, но панацеей не является. В приведенной мною схеме можно разделить R2 на два резистора, как приведено для примера на фиг.11 в статье, это тоже отчасти поможет. А главное - как у вас земля на печатной плате микроконтроллера разведена, а вовсе не триггеры Шмитта и не паразитные антенны.

[AlexPlasma 0]

О, господи... Какое у вас образование?

Программист. Был бы радиоэлектронщик, сюда бы на форум не писал.

МК у вас сбрасывался от наносекундных помех. Читайте http://caxapa.ru/lib/emc_immunity.html и постарайтесь понять, что там написано.

Читал еще до форума. Там написано, что наносекундные помехи приходят от контактов реле через паразитную емкостную связь. Только вот у меня помехи приходят как раз от концевика, где нет никакого реле и тем более большого тока. Концевик этот раположен в 20 см от другого концевика, через который идет ток к пускателю двигателя. Помеха возникает, когда пускатель срабатывает. Про триггер Шмитта я тоже не с потолка взял, а из книги Дж. Барнса "Электронное конструирование: методы борьбы с помехами". Там он рекомендует ТШ как раз для борьбы с помехами от мощных нагрузок, коммутируемых рядом с сигнальными линиями.

Изменено 13 сентября, 2015 пользователем AlexPlasma

[=AK= 12]

Читал еще до форума. Там написано, что наносекундные помехи приходят от контактов реле через паразитную емкостную связь. Только вот у меня помехи приходят как раз от концевика, где нет никакого реле и тем более большого тока.

Невнимательно читали и поняли совершенно превратно. Там написано, что НП возникают при срабатывании "механических контактов выключателей и реле", а также при электростатических разрядах. Там не написано, что для возникновения НП надо коммутировать большие токи в нагрузке. НП возникают даже если вы выключателем настольной лампы щелкаете. Oднажды возникнув, при мизерной собственной мощности, НП развивает огромные токи в цепях, через которые она проходит. Там не написано, что НП обязательно приходят через паразитную емкостную связь. Там написано, что при испытаниях на НП ее инжектируют во входные цепи через емкостную связь ("токовые клещи"), а в цепи земли и питания - непосредственно, напрямую.

 

Паразитная емкостная связь является достаточным условием для пролезания НП помех, но не является необходимым условием. Вы понимаете разницу между необходимым и достаточным условиями? Вот у вас провод от концевика имеет длину, наверное, метров 10 и лежит где-то в кондуите рядом с другими проводами. Так вот, при срабатывании концевика НП помеха в его собственном проводе появится непосредственно, напрямую от концевика. А в лежащих рядом проводах та же НП помеха появится через емкостную связь.

 

Про триггер Шмитта я тоже не с потолка взял, а из книги Дж. Барнса "Электронное конструирование: методы борьбы с помехами". Там он рекомендует ТШ как раз для борьбы с помехами от мощных нагрузок, коммутируемых рядом с сигнальными линиями.

Неужто там было написано, что ТШ поможет предотвратить сброс? Вот вы мне еще расскажите, что читали, что темные очки помогают от солнечного излучения, поэтому дoстаточно надеть темные очки - и можно смело лезть в реактор Фукусимы, от излучения будешь надежно защищен.

 

У вас МК сбрасывается, а вы собрались лечить проблему, устанавливая ТШ где-то в стороне. С тем же успехом можете свечку в церкви поставить.

[AlexPlasma 0]

Вот у вас провод от концевика имеет длину, наверное, метров 10 и лежит где-то в кондуите рядом с другими проводами.

Да вот в том то и дело, что провода нигде даже не касаются. Специально развел их на отдалении друг от друга. Провод 1,5 метра там всего. Концевик от пускателя сделан из автомата, а там же внутри электромагнит. Возможно, поэтому он так сильно действует на другой концевик, не знаю. Сбрасывалось в то время, когда я концевик питал 3,3В и подключал его непосредственно к контроллеру. Потом подключил временно через 12В реле. Сбрасываться перестал. Там блок питания в защиту уходил иногда. Поэтому, я и подумал, что тут 2 варианта: либо контроллер по bodlevel уходил в ребут либо из-за сбоя питания. А, может быть, Вы правы и это наносекундная помеха.

Неужто там было написано, что ТШ поможет предотвратить сброс?

Там этот Дж. Барнс в своей практике в условиях сильных электро-магнитных помех на все логические входы схемы старался ставить ТШ.

[AlexPlasma 0]

В общем, сейчас склоняюсь к оптронам с логическим выходом типа H11L1, H11L2. Завтра попробую поспрашивать в магазинах эту прелесть. Врядли сразу найду.