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eigenbau:amrsensor:start [2019/07/12 11:01] – mquenseneigenbau:amrsensor:start [2019/07/23 12:47] (current) – mquensen
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 ==== Performance ==== ==== Performance ====
-FIXME             /* Wie schnell, weit, hoch das Ding auf den Bäumen ist */+Für f>100 Hz ergibt sich rechnerisch ein Rauschen von -121 dBV/sqrt(Hz) bei einer Sensibilität von 0.53 V/G. Ein eventueller Filter oder eine anders gewälte Verstärkung verändern dies natürlich!  
 + 
 +Die Bandbreite wurde noch nicht gemessen. FIXME
  
 /*==== Datum ====*/ /*==== Datum ====*/
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 === Jumper === === Jumper ===
-  * Aktiviere mit J2 und J3 die interne +/- 15 V Versorgung. +  * J2 und J3: interne oder externe +/- 15 V Versorgung 
-  * Activiere mit 3J1 den optionalen Filter, falls vorhanden. +  * 3J1: aktiviere/überbrücke den optionalen output-Filter-1, falls vorhanden. 
-  * Mit 3J2 kann das Vorzeichen des Sensorsignals gewählt werden.+  * 3J2: Vorzeichen des Sensorsignals 
 +  * J1: Verbindet die Abschirmung des Sensor-Kabels mit GND. 
 +  * J4: Verbindet GND und den Metall-Block (und damit das Gehäuse)
  
-Teste zuerst die Hauptplatine ohne angeschlossene Sensor-Platine+J1 und J4 sollten gesetzt werden. 
 + 
 +Teste zuerst die Hauptplatine ohne angeschlossene Sensor-Platine.
  
 === Versorgung === === Versorgung ===
-  * An Spannungsreglern 1U1 und 1U2 sollten (leicht weniger als) +18 V bzw. -18 V anliegen und sie sollten +15 V bzw - 15V ausgeben.+Entferne J2 und J3. Schließe an CONN3 +/- 18 V an. 
 +  * An Spannungsreglern 1U1 und 1U2 sollten +18 V bzw. -18 V anliegen und sie sollten +15 V bzw - 15V ausgeben. 
 +  * Der gesamte Stromverbraucht sollte nicht mehr als 3 mA betragen. Allerdings laden sich anfangs die Elkos auf; wahrenddessen kann ein deutlich höherer Strom fließen. 
 + 
 +Setzte nun J2 und J3. 
 +  * 1U1 und 1U2 sollten weiterhin +/- 15 V bereitstellen. 
 +  * Insgesamt sollten ca. 50 mA fließen.
   * Alle OPs auf der Hauptplatine sollten mit +/- 15 V versorgt sein.   * Alle OPs auf der Hauptplatine sollten mit +/- 15 V versorgt sein.
-  * Zwischen den Beinchen von 2S1 sollte die externe Versorgung von +5V anliegen (bzw. 0 V wenn der Taster betätigt ist).+  * An 1C11 und 1C18 sollten jeweils 5 V anliegen.
  
-=== Verbindung zur Sensor-Platine === +Schließe an CONN7 eine externe Versorgung von +5 V an. 
-Verbindung CONN1 sollte +/- 5 V liefern und den Flip-Strom auf die Sensor-Platine übertragen. +  * Zwischen den Beinchen von 2S1 sollten ca.4V anliegen (bzw. 0 V wenn der Taster betätigt ist). Ca. 1 V fällt an Pins 1 und 2 des Optokopplers ab. 
-  * Messe die +/- 5 V Versorgung an CONN1 (Pin 1, 6, 2). Für Frequenzen f>100 Hz sollte das Rauschen auf der +5 V Versorgung kleiner sein als -110 dBV/sqrt(Hz) (sonst kann dies das Rauschen auf dem Ausgangssignal erhöhen). Es sollten keine Schwingungen zu sehen sein.+ 
 +=== Flip-Strom === 
 +  * An Pins 3 und 4 des Optokopplers 2U1 sollte zunächst keine Spannung anliegen (weniger als 1V). Der Widerstandswert des MOSFETS 2Q1 (zwischen D und S) sollte "unendlich" sein. 
 +  * Betätige nun den Taster 2S1. An Pins 3 und 4 des Optokopplers 2U1 sollten nun ca. 8.8 V anliegen. Der Widerstandswert des MOSFETS 2Q1 (zwischen D und S) sollte 0 Ohm sein.
   * Schließe an CONN1 Pins 4 und 8 ein Amperemeter an. Aktiviere den Flip-Strom (mit Taster 2S1 und TTL Eingang CONN8). Es sollten ca. 145 mA fließen. Bei ausgeschaltetem Taster/TTL Signal sollte kein Strom fließen!   * Schließe an CONN1 Pins 4 und 8 ein Amperemeter an. Aktiviere den Flip-Strom (mit Taster 2S1 und TTL Eingang CONN8). Es sollten ca. 145 mA fließen. Bei ausgeschaltetem Taster/TTL Signal sollte kein Strom fließen!
  
-Schließe nun die Sensor-Platine an.+
 === Sensor-Platine === === Sensor-Platine ===
-  * Überprüfe die Stromversorgung der beiden ICs +Schließe nun die Sensor-Platine an. Setzte 3J2. 
-  * An 3J2 sollte eine magnetfeldabhängige Spannung im Bereich weiniger Volt anliegen (mit mit Schutzerde verbinden: das Signal ist hier noch floating)+ 
 +  * Überprüfe die Stromversorgung der beiden ICs (+5V am AMR sensor und +/- 5 V am Instrumentenverstärker) 
 +  * An 3J2 sollte eine magnetfeldabhängige Spannung im Bereich weiniger Volt anliegen (das Signal ist hier noch floating)
   * Zwischen 3J1 und Masse sollte dasselbe Signal anliegen.   * Zwischen 3J1 und Masse sollte dasselbe Signal anliegen.
-  * Schließe CONN4 an ein Oszilloskop an. Es sollte das magnetfeldabhängige Signal anliegen. +  * An 2R1 sollte zunächst keine Spannung abfallen. Wenn der Taster 2S1  betätigt wird oder an CONN8 ein hohes TTL Signal anliegt sollte ca. 145mA*100Ohm=14.5V zu messen sein. Das Sensorsignal ändert sich während des Flip-Strom merklich! 
-  * Falls vorhenden, stecke des Sensor in eine Zero-Gauss-Kammer. Das Signal sollte nun keine Schwingungen aufweisen und einigermaßen rauscharm sein (für f>100 Hz ergibt sich rechnerisch -121 dBV/sqrt(Hz) bei einer Sensibilität von 0.53 V/G. Ein eventueller Filter oder eine anders gewälte Verstärkung verändern dies natürlich!).+ 
 + 
 +=== Messungen mit Osci === 
 +Schließe eine Osci-Messspitze an. Hat die Platine eine definierte Beziehung zu Schutzerde? Falls ja, ist das Osci ground-free ? 
 +  * Stell sicher, dass die +/- 15 V Versorgung keine Schwingungen aufweist. 
 +  * Stell sicher, dass die +/- 5 V Versorgung keine Schwingungen aufweist. 
 + 
 +Schließe das Osci an CONN4 an. Verwende 3J1 um den optionalen Filter zu benutzen/überbrücken. 
 +  * Es sollte das magnetfeldabhängige Signal zu sehen sein. 
 +  * Es kann eine 50 Hz Schwingung zu sehen sein. Das ist höchstwahrscheinlich das reale Magnetfeld im Raum. In der Nähe von schlechten Schaltnetzteilen ist diese Störung besonders groß. 
 +  * Falls vorhanden, stecke den Sensor in eine Zero-Gauss-Kammer. Das Signal sollte nun keine Schwingungen aufweisen. 
 +  * Es wurde eine ca. 20mVpp Schwingung mit bei ca. 2.5 MHz beobachtet. Ursache noch unbekannt. Sollte per Tiefpass herausgefiltert werden. 
 + 
 + 
 +=== Messungen mit einem Spektrum.Analyzer === 
 +Überprüfe das Folgende: 
 + 
 +  *Für Frequenzen f>100 Hz sollte das Rauschen auf der +5 V Versorgung kleiner sein als -110 dBV/sqrt(Hz) (sonst kann dies das Rauschen auf dem Ausgangssignal erhöhen). Es sollten keine Schwingungen zu sehen sein. 
 +  * Falls vorhanden, stecke des Sensor in eine Zero-Gauss-Kammer. Das Signal sollte nun keine Schwingungen aufweisen und einigermaßen rauscharm sein (für f>100 Hz ergibt sich rechnerisch -121 dBV/sqrt(Hz) bei einer Sensibilität von 0.53 V/G. Ein eventueller Filter oder eine anders gewälte Verstärkung verändern dies natürlich!).
  
  
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 ==== Meckerliste ====  ==== Meckerliste ==== 
 Was für die nächste Version zu tun ist: (:no:: verworfen, :Ok:: in Arbeit, :ok:: im Schaltplan, aber noch nicht im Layout, :OK:: erledigt) Was für die nächste Version zu tun ist: (:no:: verworfen, :Ok:: in Arbeit, :ok:: im Schaltplan, aber noch nicht im Layout, :OK:: erledigt)
-  * Abknickkante für die Sensor-Zunge +  * Abknickkante für die Sensor-Zunge im Layout einfügen 
 +  * 1U4 kann die kapazitive Last des Kabels nicht vertragen. Er ist zu ersetzten durch einen anderen OP, z.B. TLE2141 
 +  * Ebenso kann der Instrumentenverstärker auf der Sensor-Platine die Kapazität des Kabeln nicht vertragen. Man kann z.B. einen 50 Ohm Widerstand zwischen seinem output und PAD4 einbringen. 
 +  * Man könnte eine Option einbauen, die beiden Ausgangs-Filter in Reihe zu benutzen.