O co ten cały szum!
Napisał: Steve Smith z Pico Technology
„Szum” lub, jak brzmi jedna z jego oficjalnych nazw, EMI (Electromagnetic Interference / zakłócenia elektromagnetyczne) to temat, który często pojawia się podczas szkoleń, forów, dyskusji na Facebooku i podczas ogólnego użytkowania oscyloskopu.
Niestety środowisko, w którym pracujemy, nie jest niczym przyjemnym i sprzyja takim zakłóceniom w naszych pomiarach.
Pomyślmy o tym przez chwilę:
Szum środowiskowy z EMI. Może on występować w postaci układów zapłonowych, ładowarek, inwerterów, wind, spawarek, przewodów napowietrznych, świetlówek, uziemień sieci warsztatowych itp. Należy zauważyć, że EMI generowane przez te urządzenia będą wychwytywane przez nieekranowane okablowanie w komorze silnika i w związku z tym mierzone przez PicoScope
Zasilanie i uziemienie oscyloskopu mogą być narażone na wysoki poziom szumu z powodu słabych zasilaczy laptopów/komputerów, inwerterów, koncentratorów USB i gorszych jakościowo kabli USB. (Zawsze używaj kabla USB Pico Blue)
Jeśli używasz PicoScope 4225/A lub 4425/A, masz możliwość usunięcia szumu za pomocą linii USB, uziemiając „śrubę ustalającą” z tyłu oscyloskopu do uziemienia podwozia pojazdu poddawanego testowi.
Same przewody pomiarowe mogą powodować szum w oscyloskopie w zależności od ich ułożenia i uziemienia. Jeśli to możliwe (a musimy żyć w realnym świecie), spróbuj podłączyć wszystkie przewody pomiarowe do czystego punktu uziemienia (najlepiej do ujemnego zacisku akumulatora).
Jeśli używasz PicoScope 4225/A lub 4425/A, masz możliwość użycia uziemień czujników, które są w pewnym stopniu ekranowane przez PCM
Zarówno sam PicoScope, jak i dołączone przewody pomiarowe są dobrze ekranowane, aby zapobiec przechwytywaniu zakłóceń. Tego samego nie można jednak powiedzieć o wiązce przewodów pojazdu. W przeciętnym pojeździe niewiele sygnałów jest ekranowanych (aby ograniczyć koszty), a wrażliwe przewody sygnałowe często biegną obok przewodów przenoszących sygnały, które emitują zakłócenia, na przykład przewody stosowane we wtryskiwaczach.
Powinienem tutaj dodać, że PicoScope nie generuje szumu, ale go rejestruje i wyświetla dokładnie to, co jest widoczne za pośrednictwem przewodów pomiarowych. Odpowiednie atesty bezpieczeństwa i EMC można sprawdzić tutaj, w sekcji „Detailed Specifications”
https://www.picoauto.com/products/automotive-oscilloscope-kit/overview?tab=specifications
Czytając to wszystko, zastanawiam się, jak możemy uchwycić cokolwiek bez szumu i chyba możemy powiedzieć, że nie. Cokolwiek zostanie zaprezentowane przewodom testowym Pico, zostanie wyświetlone na ekranie, a wiemy, że niektóre sygnały są bardziej podatne na zakłócenia niż inne.
Sensory Lambda, Airflow, ABS i MAP są szczególnie podatne i mogą wymagać filtrowania w celu wyświetlenia skończonych szczegółów. Ponownie, jeśli masz PicoScope 4225/A lub 4425/A, funkcja Bandwidth Limit to szybkie rozwiązanie umożliwiające usunięcie znacznego procentu niechcianego szumu.
Oscyloskopy takie jak starszy PicoScope 3423 3223 z częstotliwością próbkowania 20 MS/s będą miały problemy z wychwytywaniem szumów o wysokiej częstotliwości (lub pomiarem sygnałów o wysokiej częstotliwości, takich jak FlexRay), ponieważ większość szumów o wysokiej częstotliwości zostanie przypadkowo odfiltrowana
PicoScope 4425/A , 4225/A ma pasmo 20 MHz i częstotliwość próbkowania 400 MS/s, więc wychwyci i wyświetli szum o wysokiej częstotliwości, który zawsze był obecny, ale był również ukryty. Wyobraź sobie szybszy oscyloskop jak zdjęcie o wysokiej rozdzielczości — jest więcej szczegółów, których wcześniej nie można było zobaczyć.
Typowym przykładem jest tętnienie alternatora — szum o wysokiej częstotliwości (często 1 V lub więcej) można zobaczyć za pomocą szybszych oscyloskopów, ale jest niewidoczny dla wolniejszych oscyloskopów i multimetrów. Nowszy trend odsuwania akumulatora od komory silnika również prowadzi do wyższych poziomów szumów niż w przeszłości.
Szum jest obecny i powinien zostać wykryty, zmierzony i oceniony pod kątem jakiegokolwiek związku z usterką zgłoszoną przez naszego klienta.
Wysokoczęstotliwościowe skoki zapłonu w sieciach CAN lub okablowaniu uziemienia PCM to tylko dwa możliwe scenariusze, w których „szum” jest w rzeczywistości odpowiedzialny za usterkę. Aby wychwycić te zdarzenia, potrzebujemy dużej przepustowości, szybkich częstotliwości próbkowania i wystarczającej pamięci, aby przedstawić dowody naszym klientom, a PicoScope to zapewnia.
Mam nadzieję, że to pomoże i proszę o przesłanie wszelkich obaw dotyczących szumu i technik filtrowania
Trzymajcie się…….Steve