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Thema: Schrittmotor, Störungen in der Referenzspannung beseitigen

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Schrittmotor, Störungen in der Referenzspannung beseitigen

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    Hallo,
    ich habe ein kleines Problem, ich hoffe es zumindest, mit meiner S-Motor Steuerung.

    Ich habe mit dem Oszi den Verlauf der Referenzspannungen gemessen und musste feststellen, dass die Referenzspannungen mit einem anderem Signal überlagert werden.

    Diese Störung wird anscheinend von dem Stromregler verursacht, denn sobald ich den Motor abklemme erhalte ich einen "sauberen" Spannungsverlauf.

    Ich habe meinen Schaltplan angehängt in dem auch genau die Leitungen markiert sind wo ich dieses Signal gemessen habe.

    Im Kreis hab ich den Verlauf der "sauberen" Spannung(Stufen) mit dem Störsignal("halbe" Parabel) eingezeichnet.

    Wie kann ich diese Leitungen entstören? Oder besser gesagt wo kann ich das am besten machen?
    Geht es vielleicht auch wenn ich nur Referenzspannung am Eingang des DAC's entstöre?
    Denn ich darf keinesfalls die Referenzspannungen verfälschen.

    Kann mir jemand da weiterhelfen?
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken schaltplan_224.png  

  2. #2
    Moderator Roboter Genie
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    Hi!
    Die Leitungen vom DAC zum Motortreiber sind sehr hochohmig (Rdac = 33,3kOhm), was diese Störungen noch begünstigt.
    Du solltest die Leitungen entstören, die diese Störungen verursachen (falls nicht schon getan).
    Liegen die Motor- und DAC-Leitungen nahe beieinander oder vielleicht z.T. parallel? Am besten du zeigst auch mal das Layout deiner Platine...da sind oft auch Fehler drin, die solche Störungen fördern.

    MfG
    Basti

  3. #3
    Benutzer Stammmitglied
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    Hallo!

    Also ich habe die Schaltung bis jetzt nur noch auf dem Steckbrett aufgebaut um einfach nur die Schaltung zu testen.
    Dazu habe ich jetzt auch die Software für die Ansteuerung auch schon fertig.
    Ich wollte aber auch sicher gehen, dass die Schaltung auch funktioniert bevor ich die Platinen herstelle.

    Diese Störung habe ich nur durch Messungen festgestellt. Nun möchte ich die irgendwie loswerden.
    Vielleicht kann man schon gleich die Betriebsspannung und die Referenzspannung entstören?
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken layout_171.jpg   dsc00084.jpg  

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ich habe mir Deine Schaltung und das Layout angeschaut. Sie sind wegen Leitungswiderstände und Positionierung der Bauteile nicht gleich, was der Unterschied zwischen Theorie und Praxis bestätigt.

    Von Dir genannte Störungen sind vielleicht tatsächlich keine echte Störungen, sondern fehlerhafte Messungen, die durch lange Leitungen auf dem Steckbrett verursacht sind. Du hast auch nicht definiert, wo die GND vom Oszilloskop während der Messungen angeschlossen war, was sehr wichtig ist.

    Dein Layout schaut gut aus und es ist möglich, dass die auf dem Steckbrett existierende Störungen, auf der Leiterplatte gar nicht mehr geben wird.

    In allgemeinem die Störungen können sich verbreiten durch: GND, VCC und elektrischen/magnetischen Felder. Aufbau einer Schaltung für Leistungselektronik auf einem Steckbrett ist nicht relevant und muss mit Verständniss betrachtet werden.

    MfG

  5. #5
    Benutzer Stammmitglied
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    hallo PICture

    Die GNG-Leitung vom Oszilloskop ist direkt neben dem Wandler angeschlossen(schwarze Leitung mit Krokodilklemme).

    Da ich meine Logikspannung direkt aus der Motorspannung mit einem Stepdownwandler(LM2575), vermute ich, dass es die Stromregelung des Schrittmotors. Denn die Frequenz, mit der der Spannung 'gechoppert' wird, gleicht der der Störung, die meine Referenzspannungen überlagert.

    Ich jetzt noch mal gemessen, und tatsächlich, wenn ich jetzt die Chopper-Frequenz verstelle, verändert sich auch die Frequenz des Störungssignals.
    Diese Frequenz liegt bei mir zwischen 20 bis 40kHz.

    Was genau kann ich da unternehmen um sicher zu gehen, dass die Störungen gar nicht mehr aufretten? (als vorbeugende Maßnahme)

  6. #6
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    ich würde erst mal feststellen, auf welchen sonstigen leitungen diese störungen noch zu finden sind. ist Vcc sauber (an den pins der ic, vor allem ic7)? ist vref von ic7 wirklich sauber?
    ist vielleicht ne gute idee, den laststrom für die motoren vom rest der schaltung durch ne entstördrossel zu entkoppeln.
    arbeitet denn der stepdownwandler einwandfrei( vcc sauber?) ?
    der lm2575 benötigt zwar nur eine ungeregelte DC, aber die muss eben schon ausreichend zur verfügung stehen. womöglich ziehen die motoren die versorgungsspannung (batterie oder netzteil? innenwiderstand?) durch stromspitzen so weit runter, das der lm2575 nicht mehr genug input hat? der elko (könnte man vergrößern und durch ne diode davor bewaren, vom motor leergesaugt zu werden) am eingang des lm2575 nützt da dann auch nix mehr.

  7. #7
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    Diese Steckbretter haben einen hohen Spannungsabfall, wenn du Leitungen über sie führst. Also einfach kein STeckbrett verwendern, oder die Störungen ignorieren.

  8. #8
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    Auf dem Steckbrett fängt man sich tatsächlich oft mehr Störungen ein als auch einer geätzten Platine. Die Störungen könnte man verkeinern durch:
    1) Kondenstoren (ca. 1 nF ?) an den OUTA und OUB pins
    2) Eine Sternförmige Masseführung
    3) Eine Entkopplung von VCC am Motortreiber (extra Kondensator am VCC vom Treiber und über Spule und/oder Widerstand zu VCC)

  9. #9
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    Hallo!
    Danke erstmal für eure Antworten!

    Also die Schaltung wird aus einem Netzteil versorgt, was ich mir mal gebaut habe.



    Kenndaten des Netzteils:

    1x 34VDC/ 6A ungeregelt
    1x 12VDC/ 1A (Stepdownregler LM2575-12)
    1x 5VDC/ 1A (L7805)

    Pufferkondensatoren mit ges. Kapazität von 14000µF

    @Besserwessi
    Punkt 3 versteh ich irgendwie nicht ganz wie das sein soll??

    3) Eine Entkopplung von VCC am Motortreiber (extra Kondensator am VCC vom Treiber und über Spule und/oder Widerstand zu VCC)

    Könntest du vielleicht eine Skizze machen?

    Im Prinzip würde mir auch reichen wenn ich nur meinen DAC "abschirmen" könnte, d.h. Versorgungsspannung und die Referenzspannung direkt am IC entkoppeln.

    Denn es sind wie gesagt, die hochfrequente Störungen (20-40kHz), die mich 'stören'

    Hier ist nochmal der zweite Teil der Schaltung (erster Teil s.o.).
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken schaltplan_679.jpg  

  10. #10
    Benutzer Stammmitglied
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    Es ist vollbracht!!!

    Sowohl die Hardware als auch die Software (v1.0!) ist fertig und funktioniert einwandfrei!!!
    Hier ist ein Bild wenn jemand sich das anschauen Möchte
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken dsc00124.jpg  

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