Сетевые наводки на прототипе фотометра

[nickson_wer 1]

Доброго времени!

Суть дальнейшего моего повествования связана с наводками на прототипе фотометрического оборудования. Вот фото данного прототипа:

Если опусти работу таких узлов как управление насосами накачки жидкости, насос откачки жидкости, управление воздушным компрессором, то суть устройства сводится к аналоговой части: ацп микроконтроллера и схемы усилителя фотодиода. Вот блок-схема и принципиальная схема усилителя фотодиода:

 

 

[nickson_wer 1]

7 minutes ago, nickson_wer said:

Печатные платы сделаны таким образом, что схема ОУ и фотодиод расположены на одной плате, а микроконтроллера на другой – основной плате. Плата фотодиода разведена таким образом, что вход ОУ имеет земляную петлю, нижняя сторона является общей землёй:

В целом, эта плата работает нормально. Я ее проверял питая от аккумулятора и сигнал на выходе хороший и чистый.

 

Проблема сама вот в чём. Что когда всё собрано во едино, а точнее, прототип запитан от внешнего сетевого адаптера от ноутбука, то сигнал превращается в бороду:

 

Судя даже по этому показометру, размах равен около 35-40 мв при частоте в 50 Гц.  И когда я просто подношу ладонь к плате фотодиода на расстояние в 20-50 мм, то размах увеличивается уже за 100 мв.

Тут нужно пояснить вот какой факт. Сейчас я питаю схему ОУ и фотодиода от отдельного аккумулятора (его видно на фото ниже), Так я думал, что питая от общего источника аналоговую часть и цифровую, даёт такой результат.

Но как показала практика, что питать от аккумулятора, что от общего источника, результат одинаковый.

 

Как выяснилось, даже если отключить питание от цифровой части (тумблер по положительному полюсу питания), а аналоговая питается от аккумулятора, то на показометре картина остаётся той же, видна та же борода.

Но если выдернуть провод питания от этой конструкции, то результат на показометре следующий:

Размах снизился до менее 10 мв и частота увеличилась примерно до 400 Гц. Вероятно тут уже собственные шумы показометра + незначительные наводки на схеме ОУ. Пока писал этот текст включил приборчик, чтобы посмотреть на его показания с отключённым щупом, вот результат:

Вердикт.

Проблему в том, что устройство питается от сети. Как побороть эту беду?

P.s. Есть еще один интересный момент. Когда я пальцем дотрагиваюсь до полигона, но борода исчезает, как будто я действую как-то своей ёмкостью на схему.

 

 

[nickson_wer 1]

Just now, nickson_wer said:

 

 

2 minutes ago, nickson_wer said:

 

 

2 minutes ago, nickson_wer said:

 

 

3 minutes ago, nickson_wer said:

 

 

[Evgeniy 285]

Тут действуют те же правила конструирования, что и в предварительных усилителях магнитофонов и т.п.

По земле не должен течь ток. Земли соединять в одной точке, желательно на конденсаторе (электролите).

Земля не должна идти замкнутыми петлями по плате...

 

А если блок запитать от аккумулятора, и в тоже время прицепить плюс или минус от блока питания, помехи появятся?

[Evgeniy 285]

У операционного усилителя получается бешеный коэффициент усиления.

[nickson_wer 1]

1 hour ago, Evgeniy said:

Тут действуют те же правила конструирования, что и в предварительных усилителях магнитофонов и т.п.

По земле не должен течь ток. Земли соединять в одной точке, желательно на конденсаторе (электролите).

Земля не должна идти замкнутыми петлями по плате...

 

А если блок запитать от аккумулятора, и в тоже время прицепить плюс или минус от блока питания, помехи появятся?

Вы имеете в виду записать от аккумулятора и цифровую часть??? 
Если да, то.... нет такого я еще не делал, но уверен, что если сделать, то будет работать хорошо. Так как проблема возникает, когда питаюсь исключительно от розетки.

[nickson_wer 1]

1 hour ago, Evgeniy said:

У операционного усилителя получается бешеный коэффициент усиления.

нет. не бешеный. в фотометрическом оборудовании это нормальные усиления, и встречаются и более, например резисторы от 10 Мом и более.

[nickson_wer 1]

1 hour ago, Evgeniy said:

По земле не должен течь ток. Земли соединять в одной точке, желательно на конденсаторе (электролите).

Что значит - " не должен течь ток" ??? Там же то течёт)))) я не понимаю.
Правило соединения земель я знаю. Там и делаю. 
 

[Evgeniy 285]

Не течь ток - я имею в виду то, что через экранирующий слой, экранирующие пятаки не должен течь ток. Заземление к эрану должно подключаться в одной точке.

На счёт питания: Я предлагаю запитать устройство полностью от батареи, и в тоже время один минусовой или плюсовой провод от блока питания подключить к схеме и посмотреть, появятся ли помехи.

[Evgeniy 285]

Как бы не пришлось фотодатчик с усилителем помещать в жестяной экран...

[nickson_wer 1]

3 hours ago, Evgeniy said:

Не течь ток - я имею в виду то, что через экранирующий слой, экранирующие пятаки не должен течь ток. Заземление к эрану должно подключаться в одной точке.

На счёт питания: Я предлагаю запитать устройство полностью от батареи, и в тоже время один минусовой или плюсовой провод от блока питания подключить к схеме и посмотреть, появятся ли помехи.

хорошо. я проведу такой опыт. Но что мне делать, есть при подключении от одного из проводов блока будет создаваться наводка????

[nickson_wer 1]

6 hours ago, Evgeniy said:

Не течь ток - я имею в виду то, что через экранирующий слой, экранирующие пятаки не должен течь ток. Заземление к эрану должно подключаться в одной точке.

На счёт питания: Я предлагаю запитать устройство полностью от батареи, и в тоже время один минусовой или плюсовой провод от блока питания подключить к схеме и посмотреть, появятся ли помехи.

Провёл эксперимент. Наводки появляются одинаково что касаясь только плюсом, что качаясь только минусом. Даже больше сказу, даже если плюсом касаться полигона и даже если минусом касаться положительного полюса.
Беда((((
 

[Evgeniy 285]

Похоже заземлять необходимо всю конструкцию.

[nickson_wer 1]

Just now, Evgeniy said:

Похоже заземлять необходимо всю конструкцию.

нуу, это не проблема, так как это прототип. 
У меня вся конструкция состоит из двух плат. Я могу протянуть заземляющий провод с одной и со второй платы, соединить их в одной точке и пустить провод дальше на заземляющий пин розетки. Такая идея прокатит)))???

 

[Evgeniy 285]

Возможно причина в блоке питания. Обычно в них между общим проводом высокой и низкой стороны устанавливают конденсатор, предполагая, что блок питания заземлён. Без заземления на выходе такого блока питания будет конкретный мусор.