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Labor "sauber" machen (Netzspannung, Erdung, Schir
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Anmeldungsdatum: 08.12.2016
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 08 Dez 2016 - 07:28:10    Titel: Labor "sauber" machen (Netzspannung, Erdung, Schir

Hallo Beisammen,

ich brauche bitte ein paar Tipps um eine Test Umgebung zu verbessern.
Wir testen optische Sensoren mit sehr hoher Empfindlichkeit (Photostrom <1nA). Aufgrund dessen sind diese auch anfaellig auf geringe Stoerspannungen, Stoerfelder etc.
Im selben Gebaude befinden sich etliche Maschinen die Stoerungen verursachen, knapp neben dem Gebaude lauft die U-Bahn vorbei usw.
So wie es aussieht ist selbst die Erdung voller Stoerungen.

Welche Massnahmen sind am effizientesten? Neue Erdung ist nicht moglich.
Netzfilter? Schirmung? Wenn ja, wie am besten schirmen?

Danke schon mal fuer jegliche Hilfe.
W.Kaiser
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Anmeldungsdatum: 09.01.2006
Beiträge: 1623
Wohnort: BGL

BeitragVerfasst am: 08 Dez 2016 - 21:51:32    Titel:

Wie viel Geld steht denn für etwaige Entstörmaßnahmen zur Verfügung?

Welche Form haben diese Störspannungen? Wie wirken sie sich aus?

Ist denn überhaupt eine Erdungsschiene mit dicker Verkabelung am Labortisch vorhanden? Von wo holt sich die Erdungsschiene ihren Erdbezug her?

Möglichst zentralen Erdungspunkt bilden.

Über die Erdung fürs Messen darf kein nennenswerter Strom fließen.

Kann man den sensiblen Teil des Messaufbaus probehalber mit einer Batterie als Stromversorgung betreiben, um zu sehen ob die eigentliche Stromversorgung Störungen einspeist?

Kann man die sensiblen Messgeräte des Messaufbaus probehalber mit einer Batterie als Stromversorgung betreiben, z.B. Oszilloskop?

Verrauschte Messwerte kann man auch mit Methoden der digitalen Filterungstechnik noch entstören.

Mit Probieren und großen oder schnellen Abblockkondensatoren in der Schaltung auf der Platine kommt man auch oft weiter. Spannungsversorgung und Erden dick führen. Zuleitungen verdrallen.




Das ist gut:
http://www.hzdr.de/FWQ/acc/erdung/erdung.htm


Und dann erst einmal die Theorie lernen:
http://www.springer.com/de/book/9783540769125
http://www.springer.com/de/book/9783540325697



Mit freundlichen Grüßen

W. Kaiser
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Anmeldungsdatum: 08.12.2016
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 09 Dez 2016 - 01:21:28    Titel:

Danke fur die Antworten.

Budget, ist eine gute Frage. Aber ich denke bis zu ein paar Tausend Euro (<5000) sollte es kein Problem sein.

Erdung ist vorhanden. Allerdings scheint die nicht sehr sauber zu sein.
Ist ein altes Gebaude, und es befinden sich etliche Testgeraete und Maschinen hier.

Wobei ich vermute das Hauptproblem was wir hier haben sind Elektromagnetische Einkopplung. Unser Testaufbau wird naturlich mit einerm Labornetzgeraet plus Blockkondensatoren betrieben. Wir haben auch testweise ein UPS gekauft und den gesammten Messaufbau damit betrieben, allerdings konnten wir keine Verbesserung feststellen. D.h. die Versorgungsspannung sollte in Ordnung sein. Ich denke dass Einkopplung in die Zuleitungen des Messaufbaus Probleme machen konnten.

Die Sensoren sind auch mit Filtern ausgestattet und AGC Verstarker um die Empfindlichkeit zu adjustieren. Das Problem ist nur, dass die Tests dann nicht 100% reproduzierbar sind, weil je nach Stoerung der AGC Verstaerker die Verstaerkung andert.
D.h. heute sind andere Storungen als morgen, somit bekommt man andere Testergebnisse. Teils geringe Abweichungen, teils erhebliche.

Werde mir mal die Links durchlesen und dann weiter schauen.

Ich hatte mal die Idee quasi einen kleinen Faradayschen Kaefig zu bauen und den gesameten Aufbau da rein zu geben. Weiss nicht ob das Sinn macht.
W.Kaiser
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Anmeldungsdatum: 09.01.2006
Beiträge: 1623
Wohnort: BGL

BeitragVerfasst am: 11 Dez 2016 - 01:46:49    Titel:

Mir fallen dazu noch folgende Punkte ein:

1. Messungen in der Nacht durchführen, wenn die sich im Gebäude befindlichen Maschinen nicht laufen.

2. Mit dem Föhn probieren, ob ein Temperatureffekt vorliegt.

3. Probehalber die Reglung des AGC-Verstärkers totlegen, ob die Messwerte dann stabil sind.

4. For the future, einen DSP einsetzen, wenn es von der Abtastrate her möglich ist. Dann sind die Bauteiletoleranzen, Temperatureffekte, Alterungserscheinungen und meist auch Abgleicharbeiten weg.

5 . Bevor du einen faradayschen Käfig baust, würde ich die entsprechende Theorie dazu eingehend studieren.

6. Wenn wir mit unseren Schaltungen solch ungreifbaren Ärger hatten, lag es immer an der Schaltung selbst.



Mit freundlichen Grüßen

W. Kaiser
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Anmeldungsdatum: 08.12.2016
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 12 Dez 2016 - 02:10:38    Titel:

Danke fur die Tipps.

Das mit der Nacht ist ein guter Punkt, wir haben bereits festgestellt, dass Abends die Messwerte besser sind.
Temperatureffekte konnen ausgeschlossen werden, der Testraum ist klimatisiert mit geringen Schwankungen. Der Sensor selbst erwaermt sich auch nicht wirklich waehrend des Betriebs. Der Stromverbrauch liegt unter 1mA bei 3V.

zu Punkt 3, 4 und 6:

AGC totlegen ist leider nicht so einfach moglich, da es sich im einen IC handelt. Die einzige Idee die ich so haette waere einen definierten Stoerpegel zu erzeugen der grosser ist als die Umgebungsstoerungen und die AGC somit auf diesen Stoerpegel einregeln laesst. Das Problem ist nur, dass wir eigentlich den Sensor auch bei maximaler Empfindlichkeit testen sollten.

DSP faellt leider aus preislichen Grunden aus.

Den Sensor selbst koennen wir nicht andern, wir sind uns auch der Toleranzen unseres Sensors bewusst. Die Schaltung selbst ist aber an sich ausgereift und funktioniert, aber sie ist halt analog und daher etwas "variabel". Messabweichungen im Vereich von +-20% sind auch tolerierbar und normal. Doch teilweise haben wir 50% oder mehr bei ein und demselben Sensor.

Mir gehts daher in erster Linie darum, das Labor so sauber wie moglich zu machen um halbwegs reproduzierbare Werte zu haben.

zu Punkt 5.

Ja, das ist ein guter Vorschlag, den damit kenn ich mich ehrlich gesagt zu wenig aus.
Ich denke ich werde als erstes mal versuchen den Testaufbau zu schirmen. Da wir im NF Bereich arbeiten, sollte das relativ leicht moglich sein. Hoffe ich halt mal Very Happy
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