Как правильно подключить датчики к массе станка?
друзья,
подскажите пжлста как наиболее правильно будет подключить к массе станка датчики, работающие на замыкание на эту самую массу?
будет ли верным подобная схема (с учетом наличия заземления) ??
на схеме показано как 5 оптопар подключены через защитные диоды на массу станка (токоограничительные резисторы оптопар не показаны но они подразумеваются).
напряжение питания схемы = 12В.
на земляной шине (GND) тоже установлен защитный диод. необходимость же токоограничительного резистора на земле неочевидна…
PS. важное наблюдение:
я снял замеры напряжений между:
(а) массой станка и VCC схемы (12В)
(б) массой станка и GND схемы
и получил непонятные цифры:
во-1 при отключенном заземлении напряжение между массой станка и VCC составляет 14.3В. при подключении заземления оно равно 18.1В.
во-2 после включения питания напряжение между GND схемы и массой станка составляет (точно уже не помню) примерно 3 вольта и с течением времени начинает расти. за пару минут оно вырастает до 5.56В.
в случае же с подключенным заземлением значение составляет 9.6В!
* питание схемы берется от внешнего стабилизированного источника питания 12.01В.
кроме того между VCC и GND на входе схемы установлен электролит на 100мкф.
** резистора ® в реальной схеме нет.
что за фигня тут творится я честно говоря пока не понимаю 😦((
что за фигня тут творится я честно говоря пока не понимаю 😦((
1: а на какой спрашивается вообще садить на массу станка ? если всё равно общий сидит на массе эелктроники
2: как можно мерить напряжение если в цепи стоит оптопара ? там по идее не должно быть вообще механичаского контакта ибо так и зовётся опто
начну с конца:
(2) в данной схеме показаны лишь анод и катод оптопары. на аноде и на VCC должен быть одинаковый потенциал.
(1) касательно массы станка: смотрите на датчик как на щуп (probe) которым необходимо контактным способом определить длину инструмента.
так, когда инструмент (фреза, является частью станка и следовательно его массой) касается контактной пластины (на этой пластине по логике должен быть VCC за вычетом потерь на диодах) то происходит замыкание VCC на массу (=землю) и это и есть сигнал для остальной электроники.
подскажите пжлста как наиболее правильно будет подключить
ИМХО для не искания приключений на свою опу …
- защитные диоды ставятся параллельно фотодиодам оптопары, но в обратном включении
- остальные защитные диоды и резистор на корпус мне не понятны =(
- все электрические подключения блоков и схем ТОЛЬКО между клемами + и - источников питания
( внутри блока питания “-” подключают через кондер или RC цепочку к “земле”, но бывают разные контрукции) - все клемы заземления устройств ( шпиндель, инвертор …), корпуса блоков питания и т.д., ОТДЕЛЬНЫМИ проводами подключаються в
одну точку ( сюда же подключается металлический каркас станка). Из этой точки произходит подключение вашего хазяйства к контуру заземления
Всех потребителей по 220В/5В/12В/24В … желательно подключать из одной точки (для выравнивания потенциала и ухода от помех, но при этом увеличивается расход проводов)
Короче, есть куча правил, ньюансов и особенностей в различных конструкциях и порой нужно эксперементировать или искать компрмис.
Катоды оптопар нужно подключать на “-” блока питания
спрашивайте
Anrry, спасибо за ответ.
(1)
защитные диоды ставятся параллельно фотодиодам оптопары, но в обратном включении
но в этом случае появление потенциала на массе станка перед тем как уйти в землю сначала может пойти в мою схему “против шерсти”. ваш обратный диод позволит спасти оптопару но впустит скачок в остальную схему. у меня же диоды служат лишь защитой для оптопары в случае какого-либо пробоя на массу и недопущении распространения этого потенциала дальше по схеме в обратном направлении. только для этого. резистор тоже предполагался для снижения тока который может в случае пробоя пойти в сторону схемы.
проще заменить диоды на входе в схему, чем демонтировать всю схему и выпаивать оптопары. да и оптопары дороже.
(2) вы рекомендовали
все электрические подключения блоков и схем ТОЛЬКО между клемами + и - источников питания
( внутри блока питания “-” подключают через кондер или RC цепочку к “земле”, но бывают разные контрукции)
Катоды оптопар нужно подключать на “-” блока питания
в этой концепции мне непонятно каким образом фреза и контактная пластина будут выполнять работу выключателя. ведь контактная пластина должна соединяться с катодом оптопары а масса станка - с землей схемы.
по сути схема ведь имеет подобный вид:
если же станок подключать к земле схемы через конденсатор то в лучшем случае можно будет получить импульс в момент начала зарядки кондера (при условии что он разряжен). долговременный сигнал снять не получится. верно?
(3) вообще даже несмотря на очень странные напряжения которые я замерил, вся эта схема работает с одной оговоркой: сейчас 2 из 5 датчиков выдают случайные ложные срабатывания.
причем срабатывания эти происходят даже если схема не_подключена_к_станку. т.е. катод оптопары висит в воздухе но при этом через оптопару периодически проходит случайный ток.
варианта вижу два: (а) со стороны анода приходят колебания напряжения (хотя источник ровно показывает 12.1В) (б) висящий в воздухе катод и токопроводящая дорожка длиной 20мм + штыревой разъем на конце работают как антенна. в обоих случаях через оптопару проходит несанкционированный ток.
в качестве одного из решений вижу установку поддтягивающего (к VCC) резистора на катод оптопары. в этом случае потенциалы анода и катода будут одинаковые и ток через оптопару не потечет. сегодня эту компоновку я хочу протестировать.
однако даже если ложные срабатывания уйдут все равно будет как-то неспокойно. все-таки напряжения действительно какие-то странные и непонимание причин сильно угнетает…
какие есть объяснения таким странным значениям напряжения?
и непонимание причин сильно угнетает…
Крайне рекомендую ознакомится с книгой (первых пять глав)
Отт Генри . Методы подавления шумов и помех в электронных системах
-----------------------------------------------------------------------------
Не не, катод через кандер на корпус, это круто 😁
Я не это имел в виду.
В цепях GND ни каких защитных диодов не ставят.
Встречно-параллельно фотодиоду ставите диод 1N4148
Я думаю, что использовать корпус станка, как одну из цепей питания, это не правильно.
У вас есть плата с оптронами, к ней подведено питание 12В
С “-” блока питания или платы тяните провод с “крокодилом” на конце, который будете цеплять
на фрезу (исключаем корпус станка из цепи). С катода фотодиода тяните провод на контактную пластину.
Имеем цепь: “+” блока питания, токоограничивающий резистор, анод фоторезистора, катод фоторезистора,
контактная пластина, = разрыв = , фреза, “крокодил” с проводом на “-” блока питания.
Когда вы коснетесь фрезой, контактной пластины зажгется фотодиод и откроется фототранзистор.
Тут все должно работать 100%, но у вас есть ложные срабатываня, и проблема может быть со стороны оптотранзисторов(схему выхода вы не дали, что там?), какая сптопара?
Сложно вьехать не зная, как реально у вас все разведено и подключено
с конца:
- оптопара = фототранзистор TLP124
- исключить массу станка из цепи подобным образом невозможно: фреза, цанга, шпиндель, подшипники в шпинделе, корпус шпинделя, корпус станка со всеми каретками и рельсами - это одна большая цепь и прекрасно прозванивается из любой точки. поэтому цепляя “крокодил” за фрезу мы автоматом подключаем массу станка к нашей земляной цепи. в этом то и основной смысл и одновременно загвоздка.
- использовать корпус станка как электрическую цепь наверное действительно не совсем неправильно хотя такие реализации часто встречаются. теоретически можно уйти от электромеханического щупа в сторону полностью механического… но пока что хочется именно электро-механику.
- собственно 5 датчиков = 1 щуп + 4 home. home датчик - это изолированная точка (“+”) которая ждет встречи с подвижными частями станка на которых имеется “-”.
------------
сегодня решил подтянуть к VCC все 5 катодов оптопар (подтяжка к 12В через 10КОм => 1.2 мА)
но непосредственно перед операцией я снова включил цепи и хотел еще раз увидеть помехи и ложные срабатывания. к сожалению за несколько минут наблюдений глюков так и не увидел.
возможно из-за того что в выходные дни потенциальных помех меньше тк соседние цеха пустые.
далее подтянул катоды к 12В.
сразу после пробного включения начал дико срабатывать один из датчиков который ранее “не был, не участвовал, не привлекался”. тут чистоты эксперимента нету - есть вероятность что это произошло из-за неполного высыхания платы (водосмываемый флюс смывал водой, потом поливал спиртом… возможно не все высохло еще).
впоследствии наблюдал за станком минут 20. ни одного ложного срабатывания не было… буду дальше наблюдать. особенно в понедельник нужно присмотреться.
исключить массу станка из цепи подобным образом невозможно
Очень даже возможно. Ток течет по цепи с найменьшим сопротивлением и большая вероятность, что он стечет по цепи: фреза, крокодил, провод,
“-” блока питания.( Если у вас специальный щуп, то хвостовик нужно изолировать от патрона )
Нарисуйте схему, как вы включаете оптотранзистор.
Проблема со стороны фотодиода наверно менее вероятна.
Диоды в цепи GND, резисторы на катоды фотодиодов, это ерунда
наоборот, со стороны фотодиода как раз и есть проблема.
в прошлые разы в разгар помех и ложных срабатываний стоило только отключить питание (12В) как сразу все глюки исчезали. вывод: проблема на стороне 12-вольтной цепи, а не 5-вольтной. кроме того 5-вольтные сигналы подтянуты к VCC 5В, т.е. в воздухе ничего не болтается
R2 на схеме выше призван уравновесить потенциалы на обеих ногах оптопары и тем самым исключить возможность протекания “левого” тока когда “выключатель=станок” держит цепь разомкнутой.
PS. спасибо за ссылку на книгу, изучаю.
Со стороны фотодиода: пробовать использовать чистый минус ( не корпус станка) и экранированый провод
Но так и не понятно как вы снимаете сигнал с оптотранзистора, на рисунке показан способ как сжечь переход КЭ 😃
(1) “чистый минус”: ложные срабатывания были даже тогда когда все кабели ведущие к станку были отстегнуты полностью. т.е. плата не подключена никуда вообще - все равно была точно такая же интенсивность помех как и при подключенном станке. поэтому провода и кабели и сама масса станка тут не играла роли никакой.
(2) снятие сигнала - так же как и любого другого цифрового сигнала: VCC 5В -> резистор -> коллектор <- выход сигнала; эмиттер на землю.
снятие сигнала - так же как и любого другого цифрового сигнала:
Откуда мнение, что с фототранзистора- идет цифровой сигнал?
Там обычный и весьма хилый “аналог”.
Вот если прямо в датчик воткнуть компаратор с гистерезисной характеристикой, тогда можно получить вменяемый результат.
Вообще, использование шасси как “земли” для малосигнальных цепей- верный гемор.
Делается экранированный кабель, причем землить его надо только в одной точке- на входе в блок управления.
(1) имеется в виду что “с использованием подтяжки”
(2)
Делается экранированный кабель, причем землить его надо только в одной точке- на входе в блок управления.
- экранированный кабель ОТКУДА и КУДА? что должен соединить этот кабель?
- без геморра тут никак не получится, оно понятно. задача ставится строго: нужно четко фиксировать момент контакта изолированной пластины (с “+” потенциалом) с массой станка (“-”).
что должен соединить этот кабель?
Сигнал от датчика к БУ?И повторюсь: голый выход от ФТ- никуда передавать не надо, надо сделать буфер.
нужно четко фиксировать момент контакта
Дык, для этого и делается гистерезис: чтобы в момент контакта- шел только один импульс, а не букет искр
Вообще, поиск правильных земель- это отдельная и веселая пестня!
Я с ними вдоволь наигрался на мощной звуковой аппаратуре, а ту- и ЧПУ подтянулось?
В данном случае я начал бы с того, что осциллографом полазил по питанию- нет ли где "бороды2?
Сигнал от датчика к БУ
в данном случае “датчиком” (а правильнее сказать неким электронно-механическим выключателем) является вся масса станка (примерно полтонны металла и габаритами 1.5х1.5х1.5м) которая соприкасается с контактной пластиной.
поэтому во-1, какой смысл соединять эту “полутонную антенну” экранированным кабелем?
и во-2, я уже писал выше что ложные срабатывания были и в случае когда блок управления был ПОЛНОСТЬЮ ОТКЛЮЧЕН от массы станка. следовательно не в корпусе станка дело…
- в-3 дребезг контактов мне тут не страшен поскольку мне нужен лишь первый импульс в силу объективных задач (щуп, home).
для home мне нужно иметь возможность фиксировать и продолжительное нахождение в устойчивом состоянии (вкл или выкл). но после этого опять нужно лишь поймать первый фронт…