Was hat dieses Rauschen in diesen Servosignalen verursacht und wie beschreibe ich die Lösung richtig?

Hier ist, was ich herausgefunden habe:

Wir wissen, dass lange Drähte einen gewissen Widerstand R, eine gewisse Induktivität L und eine gewisse Kapazität in Bezug auf einen anderen Leiter C haben. Aber die Frage ist, wie man diese verteilt?

Ich entschied mich für R = 1 Ohm. L und C wären sehr klein. Zuerst habe ich diese drei Drähte aus Ihrem Diagramm erstellt. Signal A, Signal B bzw. GND-Leitung. Unter stabilen Bedingungen ging ich davon aus, dass Servosignale 5 mA ziehen würden, also 1000 R Innenwiderstand. (Ich weiß, ich weiß, das ist nur eine Vermutung.)

Als erstes bemerkte ich ein mögliches LC-Klingeln:

Also habe ich diese Schaltung aufgebaut (in LTSpice) und es wurde ein Klingeln beobachtet.

Was ich auch beobachtet habe war folgendes:

Also habe ich eine andere Schaltung erstellt, um den L-Kopplungseffekt zu erzielen, und gehofft, dass die Überlagerung beider Ergebnisse mir die richtige Antwort geben würde.

L-Kopplungseffekt auf Signal A nachgebildet:

Was meiner Meinung nach erklärt, was Sie gesehen haben. Jetzt habe ich beide Ergebnisse überlagert, um Folgendes zu erhalten:

Ich konnte Ihre Ergebnisse natürlich nicht wirklich reproduzieren, da ich denke, dass es viel mehr Parameter gibt, als ich verwendet habe. Aber ich denke, das letzte Ergebnis scheint Ihren Beobachtungen ziemlich ähnlich zu sein.

Nun zu deinen Kondensatoren:

Ich denke, Sie haben genau die richtige Menge hinzugefügt, um das Klingeln und Koppeln zu stoppen.

Eine andere Art von Kappe:

Bitte beachten Sie, dass die Kapazität genauso wichtig ist wie der Innenwiderstand (und andere Eigenschaften) des hinzugefügten Kondensators. Durch Hinzufügen dieses Kondensators haben Sie auch einen hohen Widerstand zwischen Signalleitung A und B hinzugefügt.

Oh, und ich habe vergessen hinzuzufügen: Wenn Sie ein Osilloskop verwenden, erhalten die Sonden manchmal unterschiedliche Ergebnisse, da sie selbst auch Übertragungsleitungen sind.

Was hat dieses Rauschen in diesen Servosignalen verursacht?

• Das Rauschen in diesen Servosignalen kann aus mehreren Quellen stammen:

  1. Gegen-EMK verursacht durch den Servomotor. (Angenommen Bürstenmotoren)

  2. Das PWM-Signal und die Gegen-EMK in einem Draht verursachen elektromagnetische Interferenzen im zweiten.

• Wenn Sie beispielsweise die Spannung in Draht A ändern, kommt der Gegen-EMK-Kick vom Servo durch den Draht zurück, aber auch die Spannungsänderung in Draht A induziert eine Änderung des Magnetfelds von Draht B, wodurch eine Spannung erzeugt wird Draht B.

  Elektromagnetische oder magnetische Induktion ist die Erzeugung einer elektromotorischen Kraft (dh Spannung) über einen elektrischen Leiter aufgrund seiner dynamischen Wechselwirkung mit einem Magnetfeld.

• In diesem Fall erzeugte das Magnetfeld von Draht B eine Spannung in Draht A, als Sie das Magnetfeld von Draht B änderten, indem Sie den Strom änderten, den Sie während der fallenden Flanke von B durch ihn schickten, da die Gegen-EMK wann von Ihrem Servo kommen könnte

• Umgekehrt scheint dies auch der Fall zu sein, obwohl dies nicht die Spitze an der ansteigenden Flanke von A erklärt, von der ich annehme, dass sie eine Gegen-EMK ist.

Wie beschreibe ich die Lösung richtig?

• Diese Kondensatoren sind tatsächlich Entkopplungs- oder Überbrückungskondensatoren. Die Signale sind in dem Sinne miteinander gekoppelt , dass ihre Signale Rauschen auf dem anderen induzieren. Sie bieten einen Bypass für transiente Spannungsspitzen in der Signalleitung und senden sie direkt an Masse.