Понятие электромагнитной совместимости - очень широкое, в общем виде оно означает возможность совместной работы нескольких электронных устройств рядом друг с другом или в соединении друг с другом. Это понятие включает в себя много аспектов, но на практике все сводится к чувствительности к помехам, возникающем при совместной работе приборов. Более мене качественно эту проблему можно решить при совместном проектировании обоих устройств.
Все это была сухая теория, для примеров обратимся к сырой практике
В статье про лайфхаки для мультиметров мы уже писали про переделку мультиметра под питание от аккумуляторов.
И уже писали про то, что это плохая идея. В данной статье попытаемся это обосновать.
Классический вариант такой переделки - соединить литиевый аккумулятор с контроллером зарядки от USB и повышающим преобразователем с 3 до 9 Вольт, вот таким:
Почему такая конфигурация представляется самым оптимальным вариантом, понятно - и повышающий преобразователь и контролер зарядки стоят копейки, аккумулятор тут самая дорогая часть и он один, все получается бюджетно и вроде прекрасно работает.
Или не прекрасно?
Ну если мы используем прибор, чтобы проверить напряжение в сети, раз в год в качестве прозвонки для починки старой советской гирлянды (современные китайские чинить все равно бесполезно) и иногда для проверки светодиодов - все будет казаться хорошо. Отклонение в несколько вольт в сети ни на что не влияет, прозвонке вообще все равно, а помехи в мигании светодиодов на такой частоте никто из людей заметить не в состоянии. Но что с точностью измерения?
Тут надо немного пояснить, что помехи, в общем случае, делятся на два больших класса - кондуктивные и индуктивные. Кондуктивные - это те, которые походят по проводам питания и хорошо заметны на осциллографе. Индуктивные - это те, которые передаются через эфир и наводятся на цепи, напрямую с питанием не связанные.
Кондуктивные помехи значительно снижаются при применении фильтров и, в принципе, их в нашей схеме можно снизить до приемлимого уровня путем применения конденсаторных фильтров. Только надо помнить, что из-за особенностей технологии, электролитические конденсаторы для этой цели не годятся, нужно применять керамические или танталовые. Изначально в схемах "повышаек", ставят, как правило..., правильно догадались - ставят один электролит. Уже шунтирование его керамикой ситуацию сильно улучшает.
С индуктивными помехами немного сложнее. В приведенном выше преобразователе катушка индуктивности хоть немного заэкранирована (если , конечно, это не пластиковая оболочка), а на многих преобразователях с алиэкспресса стоит просто "гантелька". Ток в данных элементах всегда пульсирует и излучение в паре сантиметров от них весьма заметно. Входные цепи АЦП имеют сопротивление в десятки мегаом и легко его улавливают. Влияет ли это излучение на измерение и насколько сильно зависит от множества факторов. Если частота преобразователя совпадает с тактовой частотой АЦП, то, скорее всего, влияние будет минимальным. Однако, если помеха будет сильной, АЦП может начать ошибаться в подсчете (и, соответственно, в итоговом значении). Из-за разницы в параметрах измерительной цепи и входе опорного напряжения помехи могут детектироваться по разному, что так же может искажать показания.
Поэтому правильнее строить систему питания по другому
Повышающий преобразователь питать от USB, вместо аккумулятора использовать батарею из двух аккумуляторов (получается 7-8,5 В) и питать прибор непосредственно от них, а зарядку контролировать платой BMS. Получается немного дороже (в основном, за счет "лишнего" аккумулятора), зато преобразователь и прибор работают в разное время, что полностью решает проблему электромагнитной совместимости.
Для примера "отсталый" прибор Ц43101, преобразователь для питания усилителя постоянного тока:
Преобразователь конденсаторный, излучать особенно нечем, питание микросхемы зафильтровано, преобразователь расположен максимально далеко от измерительной головки (габариты прибора позволяли).
Пишите в комментариях, переделывали ли Вы приборы на аккумуляторное питание, а так же ставьте лайки, делайте репосты и не забывайте заземлять!
Подписывайтесь на наш канал!
Скидка в нашем интернет-магазине на #осциллографы и другие #измерительные #приборы по промокоду ZENPROFIT.