В лаборатории начальству срочно захотелось провести несколько экспериментов на старом дериватографе МОМ Q1000D (прибор для измерения изменения температурных и весовых характеристик). Дериватограф имеет блок Графопостроителя - аналоговый графопостроитель.

Блок запустился, но жутко ловит помехи - при это измеряемое напряжение с термопар и датчиков веса - 0...50 микровольт. Графопостроитель на таком диапазоне мучается и бъется в конвульсиях. Понятно, что нужно его выкидывать и ставить АЦП, но как обычно нужно все еще вчера и времени на разработку схемы оцифровки, как мне кажется (может быть по неопытности), сейчас нет.

Заземление и стабилизатор питания присутствует. Какие еще способы оперативного устранения помех существуют ? Как можно помочь Дериватографу в такой ситуации ?

Спасибо

Если наводки внешние, то АЦП Вам не поможет. Если проблемы внутри графопостроителя, то, возможно, его можно починить. Если на входы подать сигнал от батареечки, что происходит?
Если сигнал с весов такой, то смотрите внимательно на весы. С термопар не должен быть плохой сигнал, если печка не шьет на корпус.

как работает измерительная часть?
тот дериватограф с которым повозился был с оптической системой, и графопостроитель-регистратор на световых зайчиках.
хорошо работал только в затемненной комнате.

В данном приборе оптики нет - есть соленоид и к нему через передачу подсоединен грифель самописца.

Удалось сгладить проблемы дополнительным экранированием, разнесли блок задачика температуры и запретили использовать сотовые телефоны.

Спасибо за советы.

Вы сами и ответели на свой вопрос, милейший. "Заземление и стабилизатор питания присутствует."
Собственно чего Вы ожидаете от прибора при такой схеме измерений.
Да и заземление при таких уровнях входного сигнала должно быть заземлением , а не занулением прибора, Вы это понимаете ? Интересно, а термопара у вас как подключена. По дифф. схеме включили, тогда Где опорный спай ее, неужели в воздух повесили? Если не по дифф. схеме , то как электронную компенсацию напряжения опорного спая сваяли. Видите сколько моментов вы пропустили. Не удивительно что прибор бьется в конвульсиях. Измерительный усилитель в приборе вообще должен при таком режиме войти в насыщение и там сидеть до второго пришествия.
О схеме включения весового датчика даже не спрашиваю и так все ясно.Правильно подключите прибор и выкладывайте схему измерений(хотя бы схему подключения прибора) и получите конкретный ответ.
Дерзайте.

Не слишком ли запоздалое напутствие? Уж больше двух месяцев, как проблема решилась...

Не думаю, что они что-то толком решили. Измеряют пока бездумно графики "фигля от мигля ". Судя по подходу : "запретили работу сотовых телефонов" - и близко не понимают работу малошумящих измерительных схем. Какая частота несущей у сотового, а? А ФНЧ у измерительного усилителя на какую частоту расчитан, на сколько порядков он различается? Ведь Вы это понимаете, уверен в этом. Да пусть запрещают работу сотового, бред это! А работу городских радиостанций они на запретили, работу индукционных технологических установок на 13МГц они не запретили ? А помехи на разностных частотах как они давят - да никак, они о ее существовании и не догадыватся. Если это не экранированная комната, то радиочастотную помеху наводимую от термопары будет давить только входной фильтр, больше некому. А если прибор в неэкранированном корпусе и в обычной комнате , то радиочастотная помеха легко пролезет внутрь и любой неэкранированный проводник на плате может быть приемной антеной. Смешно и грустно читать такие ляпы : "запретили работу сотовых телефонов".

Пафосно. Только вот эти два вата мобильника прекрасно детектируются на первой-же попавшейся нелинейности любого низкочастотного усилителя и получаем великолепную низкочастотную помеху.

Спасибо , что поучаствовали в нашем разговоре, вообще то не хотелось никакой пафосности.
В наличии НЧ помехи не сомневаюсь!
Сомнительно, чтобы входные нч диоды так смогли напрямую детектировать СВЧ. Большая площадь перехода, да и время жизни неосновных носителей не позволят . Может все же на входных нелинейностях ( p-n переходы или Шотки) происходит преобразование в разностностную частоту и ее уже детектируем ?
Стоит у меня на объекте установка, где 500Вт 12ГГц зажигают "плазму" , в рабочем обьеме порядка 30 термопар не считая прочих датчиков. Тщательно продумали экранировку и питание измерительных схем, оптимизировали фильтры под рабочую полосу сигналов - все работает десятый год, и слава богу НЧ помехи не мучают.

"диоды" вообще не нужны - любая нелинейность выделит амплитудную огибающую, а ничего линейного при прилете нескольких вольт на вход микровольтного усилителя и близко быть не может.

Возьмите сотовый GSM, позвоните на него, поднесите его к любому срендневолновому радиоприемнику (300 кГц-1600 кГЦ) и послушайте. Проведите аналогичный эксперимент с любым магнитофоном - и будете приятно удивлены, как в магнитофон пролезли 900 (1800) МГц

Если у вас есть "чистая" земля - то вам сильно повезло.

Это не 900 (1800) МГц лезут - это телефон меняет несущую примерно 217 раз в секунду (каждые 8*577 мкс = 4616 мкс), вот эти 217 Гц и слышно из усилителей.

Чо лезет и чо не лезет - не столь важно, - есть причина - работа СВЧ устройства, и есть следствие - появление сигнала-помехи в цепях другого устройства. Можно всячески препираться о механизмах возникновения этой помехи, но она всё равно есть, и избавится от неё, кроме как удалением источника помехи очень даже не просто.

Лезут именно они, а слышен уже результат амплитудной модуляции передатчика, когда он начинает передавать (а не менять несущую - то, что и смена частоты происходит это уже не принципиально) в отведенном ему 1/8 TDMA фрейма. При этом если нечего передавать, то он и не передает, посему частота такой модуляции может быть и много ниже.

У GSM тайм-слот имеет скважность 8, соответсвенно предатчик включается-выключается, то есть имеет мето 100% АМ модуляция. Непрерывно меняет частоту в диапазоне 1.2 МГц CDMA, а не GSM

Во-первых, в GSM не амплитудная, а частотная модуляция (GMSK), во-вторых, у меня есть просто беспроводной телефон на 900 МГц - что-то я ни разу не слышал из динамиков никаких звуков, сколь близко бы не подносил телефон прямо к микрофону. Ну, а в третьих - возьмите осциллограф и убедитесь, что там ровно 216,6 Гц.

Насчет CDMA не знаю - но в GSM точно имеет место быть Frequency Hopping, смотрим, например, здесь http://gsm.vtc.ru/gsm/

Ну какими словами еще объяснить . Включение двухватного передатчика на 1/8 времени фрейма и соответственно выключение на 7/8 есть такая 100% амплитудная модуляция, что мама не горюй. Именно эту модуляцию Вы и слышите. Как там уже модулируется несущая, и то, что он при каждом новом включении действительно выходит на другой частоте уже ЗНАЧЕНИЯ НЕ ИМЕЕТ по отношению к наличию самого факта включения/выключения. Насчет частоты - если нет передачи, например Вы мертво молчите, то передатчик просто не передает ничего за ненадобностью и в отведенном ему тамслоте. Служебные сообщения передаются, но уже редко.

С этим я согласен, а не согласен был с тем, что утверждалось выше - будто бы это именно 900 (1800) МГц детектируются входными цепями усилителей. С таким же успехом рядом может "щёлкать" любая нагрузка, а не только ВЧ передатчик.

Уважаемые коллеги, отвечаю по пунктам на несколько постов сразу.
На чипе, во входном диф. каскаде ОУ , который используется в измерительном усилителе обязательно стоят диоды. Емкость их не превышает единиц пф. Вот вам и искомые диоды. Смотрите "потроха" на OP-07/177, OP37 и т.п. Не буду столь настырным, чтобы сразу указать их обозначения в datasheets. Уверен, что интересующие найдут их сами без труда. Других нелинейностей в чипе ОУ кроме как p-n переходы, барьеры, обусловленные МОП, или барьеры Шотки не бывает.
При "прилете" на вход микровольтового усилителя даже сотен милливольт он просто уйдет в насыщение, какой уж там линейный режим. Я не оспариваю Вас, просто пытаюсь донести до всех "физику" процесса.

При поднесении 900МГц к приемнику, Я 900МГц никогда не услышу, так уж человеческое ухо устроено и выходной УЗЧ не работает на этих частотах. Я услышу усиленную УЗЧ помеху различного НЧ спектра, либо усиленную разностную частоту, например между частотой гетеродина и внешней частотой , если свист. См. курс "Радиоприемные устройства", там все описано до нас. Вообще на вход УВч, ПЧ или детектора пролазит любая радиопомеха если нет должной экранировки.
Я не не сомневаюсь, что любой неэранированный проводнк на плате может работать как приемная/передающая антена, с соответствующим последствиями для работы всей схемы. Право , господа хорошие, Я лишь призывал экранировать входные измерительные цепи и грамотно разработать схему измерений.
С наличием эквипотенциальной земли- это не везение. Нам ее сделали когда строили здание, относящееся к Мин.Сред. Маш., которое было тогда под кураторством Лаврентия Павловича. Вследствие чего дураки и неучи от строительсва тогда долго в Питере не жили.... Например (давно уже было это !), на Южной площадке "Светланы" построенной при последующем правителе, при работе радара кругового обзора на холме аэропорта с периодичностью его оборота, напрочь зашкаливало измерительное оборудование - вот и сделали тогда экранированные комнаты.
Однако проблема прецезионых измерений при высоком уровне помех решаема , что доказывается длительной работой как до нас , так и при нас технологического оборудования у которого излучаемые помехи несоизмеримо больше сотового телефона, а измерительные цепи находятся рядом с источниками ВЧ - СВЧ излучения.
Буду рад и далее обсуждать подобную проблему, ибо мы говорим об одном и том же , но , к сожалению,почему то пытаемся переспорить друг друга. Наверное говорим об одном , но на разных языках.
Желаю всем хорошего окончания дня!





Да уважаемый, да и еще раз да!
Если Вы поставите , например, блок питания технологического лазера рядом с самописцем КСП-4 (ужас какое старье!, но наглядно), то при работе тиристоров "накачки" входные усилители самописца будут улетать в насыщение. Поставьте рядом осцил. с петлей /кускомна и все увидите наглядно! Такое же будете коммутировать мощную нагрузку рядом с микровольтметром. В случае "щелканья" проблема существенно усложняется, т.ч. спектр "щелчка" несоизмеримо шире спектра несущей любимого всеми сотового. Поэтому расчет фильтров - задача не тревиальна в этом случае.

А, что по-вашему там детектируется? Передатчик GSM ничего, кроме 900 МГц или 1800 (в полосе, отведенной GSM) не излучает. 100 % АМ этих 900 (1800)МГц прямоугольными импульсами со скважностью 8 по-вашему детектироваться не может.

При условии, что вам на эту землю не "сливают" ваши соседи какую-нибудь помеху от работающих тиристорных регуляторов.

Абсолютно с этим согласен. См. мой пост выше. Силовое оборудование зануляется через энергосеть, измерительное оборудование имеет свою землю (!). И скажу еще, что телкоммуникационное заземление так же развязано от энергосети. Поэтому с шумами все терпимо и разность напряжение нуля по этажам не "бъет" сетевое оборудование. Рад, что Вы меня понимаете.

[quote name='vvs157' date='May 6 2009, 17:35' post='589323']
А, что по-вашему там детектируется? Передатчик GSM ничего, кроме 900 МГц или 1800 (в полосе, отведенной GSM) не излучает. 100 % АМ этих 900 (1800)МГц прямоугольными импульсами со скважностью 8 по-вашему детектироваться не может.

Уважаемые коллеги, почитайте любую открытую книгу по радиоэлектронной разведке/борьбе. Ну хотя бы тов. Палия. Там все , поверьте, разжевано от входа УВЧ до выход на индикатор.Существует прицельная по частоте помеха, а есть широкополосная помеха.
Не шпыняйте же своего коллегу! Выше он привел верные мысли. В принципе он прав.

Помехи кругом и отовсюду, независимо от частот, фаз, амплитуд. В отношении помех любой усилитель является детекторным приёмником (жуткоширокополосным). При неизменных параметрах на выходе появляется некое постоянное смещение, при изменении А, Ч, Ф, устройство на выходе отслеживает эти глюки в той или иной степени в зависимости от их интенсивности.
Особенно хорошо видно на микровольтах!
И не спорьте.

О господи. Опять ищутся "диоды". В реальности достаточна ЛЮБАЯ НЕЛИНЕЙНОСЬ. А этих нелинейностей при многократных перегрузках более чем достаточно и не нужно искать никаих "диодов".

Ваши рассуждения о "физике" процесса слишком прямолинейны и сводятся к диоду как к какому-то дивному и уникальному прибору, хотя он на самом деле просто один из нелинейных элементов .

Ну вот, опять на разных языках говорим. А Жаль!
В ОУ сделанном по полупроводниковой технологии нелинейными элементами могут быть только p-n переходы, МОП структуры и барьеры Шотки. Чем Вам это не диодные структуры. На обратносмещенных переходах , поверьте, и емкости корректирующие делают внутри чипа.
Нет в реальном полупроводниковом ОУ других нелинейных (для сигналов) элементов. Емкости за счет МОП-конденсаторов с одной стороны ограничены выделяемым местом на кристалле, с другой диэлектрической проницаемостью диэлектрика(Si02 или боросиликатного стекла). Ну не научились еще в полупроводниковой промышленности массово наносить редкоземелные окислы и , тем более, сегнетоэлектрики на Si02.

Относительно прямолинейности так уж извините, привык четко и недвусмысленно называть компоненты в внутри чипа - такая работа.

Да бог, с ними с этими диодами! Главное , что все пришли к пониманию важности заземления при прецизионнных измерениях.
Удачи всем.

Как иллюстрация - очень давно я ловил аналогичную помеху (детектирование ВЧ) на узкополосном ламповом низкочастотном селективном усилителе (по-моему назывался У2-6) - там диодов и в помине нет.
По-поводу неожиданных нелинейностей, на которых могут возникать комбинационные частоты. В местах, где есть позеленевшая медь образуется p-n переход на закиси меди. Поэтому подокислившийся медный контакт может сильно портить жизнь.

В современных условиях вся научная аппаратура разработанная до середины 90 не выдает своих паспортных данных из-за помех с современного эфира и питания. Никто не ожидал такого количества сотовых, импульсников, вайфаев итд.
Чтобы оно работало как минимум делается три движения. Сетевой фильтр (хотя приборы с трансформаторами достаточно хорошо ВЧ по питанию давят, скорее приходиться фильтр переделывать чтобы помеха с кабеля на корпусу прибора не ползла через старый фильтр), наделать кучу переходников СР-50- СР50 с запаянным внутри ВЧ фильтром и ставить их на всех сигнальных раземах (низкочастотных конечно). Оклеивать стыки деталей корпуса экранирующей клейкой лентой или запаивать весь прибор в мелкую медную сетку.

Категорически не согласен с первым утверждением.
Если есть возможность загляните на "Ангстрем", " Микрон","Фазотрон" , загляните во Фрязино. Успешно эксплуатируют . ПРосто квалификация сотрудников там на порядок выше чем в Первопрестольной. Там больше людей с класическим физическим образованием и меньше теоретиков. Позволяет делать из г... конфетку.
Вы , что думаете сюда технологическое оборудование буржуи будут современное продавать! Огорчу Вас.
С остальными ВАшими словами согласен полностью.

Да причем тут Фрязино? Место действия- буржуиния, приборы- спектрофотометр HP, измериловка SRS. Достаточно старая лаба. Повторить измерения сделанные на этой же аппаратуре в середине 80 с тем же уровнем шума невозможно сейчас без вышеописанной пляски с бубном. И это не старение конденсаторов в блоках питания- все проверенно, отремонтированно, метрология трассируется NIST.

Контрольно-измерительное оборудование продают без проблем.

Больше, чем где? Они это образование получали в Оксфорде? Нет, скорее всего в Москве - МГУ, ФизТех, МИФИ, МИРЭА или в Питере (Ленинграде)
Кстати, советская школа фундаментального физического образования - была одна из лучших в мире, и пока ее еще до конца не развалили, несмотря на титанические усилия

Фрязино было указно т.к. в вашем посте не указывалось ничего о Буржуинии.
Относительно спектрофотометрах HP - так это их детская болезнь. Боже упаси меня от менторского тона, но хочу заметиь, что Хьюлет, вообще то, себя позиционировал и позионирует как корифея в области электроники/электрофизики, но отнюдь не оптики. Осцилографы, анализаторы спектра, генераторы, характериогафы, измерительные мосты у них получаются великолепно, чего не скажешь об оптике. Может Вам попробовать приобрести спектрофотометры Bruker? На своем опыте могу сказать, что это весьма и весьма надежная лаб. техника. На Vertex, Matrix-M и IFR-125 не нарадуемся.
По поводу создания конфетки из детской неожиданности, так это Вы зря думаете,что за бугром не занимаются "самодельщиной". В Scotish Microelectonics Centre - ныне здравствующие выпускники МФТИ, МИЭТ, МИЭМ ( простите ВУЗы по старому называю да и эти спецы хорошо дополняли друг друга), выкинули блоки жесткой логики и сваяли распределенную систему сбора данных и управления линией на Advantech и Octagon. Аналоговые тракты оставили прежние. Электромагнитная обстановка в Шотландии куда противнее чем в Москве.


Вот тут Вы не правы.
Попробуйте что-нибудь приобрести 3-х летней давности, в обход решения ГосДепартамента США ,для ионной имплантации, молекулярной эпитаксии, лазерной абляции, ионно-реактивного травления. Список могу продолжать. Попробуйте заполучить высокоскоростные АЦП/ЦАП-ы, многоядерные DSP. Блэкфины,прошу не рассматривать,т.к. они содержат ошибку в микрокоде, вследствие чего поставляются всем страждующим нам без ограничений. Поправку Джексона-Веника никто не отменял.

На советскую школу образования, что с трудом удерживается в МГУ,МФТИ,МИФИ,МИЭТ,СПБГУ,СПБГТУ,СПБЭТУ,СПБИТМО, Балт.ГТУ(Военмех) и НГУ с Ниж.Нов.ГУ уповаем и испоьзуем с удовольствием приготовленных ими спецов. С МИРЭА И МИЭМ - внтури у них ситуация далеко не "на ура". Современных спецов из них - только по личной рекомендации.

Коллеги, а Вам не кажется, что мы нескольколько изменили тему ветки и мигрировали с темы обсуждения прецезионных измерених на фоне шумов различной этиологии в несколько вольную тему ?
МОЖЕТ ВЕРНЕМСЯ К ТЕМЕ ВЕТКИ ?
Удачного окончания дня Всем и с наступающим праздником поздравляю Всех!