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Disturbo EMC su tavolo ottico

Circuiti, campi elettromagnetici e teoria delle linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

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[1] Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto Utenteboiler » 8 nov 2021, 23:42

Ciao a tutti

Quando testiamo un concetto per un nuovo sistema optoelettronico, prima di miniaturizzate il tutto lo montiamo su un tavolo ottico. È un po' come il LEGO per i componenti ottici. Qui c'è un'immagine spudoratamente rubata al produttore dal quale ci serviamo:
thorlabs_breadboard.jpg


Il nostro setup è diverso, è solo per darvi un'idea dei componenti.

Oggi ho osservato un fenomeno curioso: sull'oscilloscopio collegato al fotodiodo amplificato che usiamo come rilevatore si vedeva un disturbo a 100 Hz sovrapposto al segnale che volevamo misurare.

Dopo aver scollegato un paio di cose e provato un paio di varianti risulta chiaro che il disturbo non è condotto (ground loop o disturbo sull'alimentazione) ma deve essere radiato (viene o accoppiato capacitivamente sul PCB del fotodiodo o viene proprio ricevuto come onda radio) e viene poi amplificato dall'amplificatore a transimpedenza.

La cosa appunto curiosa è che se metto a terra (PE) la breadboard (quella piastra di alluminio anodizzato su cui è montato il tutto), l'ampiezza del disturbo aumenta!

Mi piacerebbe capire come possa succede ?%

Dal punto di vista della misura non è un problema. Facciamo comunque una misura ripetuta delle quali viene poi fatta la media. Mi sono accorto del disturbo perché il trigger del laser era messo a 10 Hz e quindi ad un sottomultiplo del periodo del disturbo. Messo il trigger a 7.3 Hz, le medie successive annullano il disturbo.

Ciononostante, come detto, mi interesserebbe capire come possa peggiorare la situazione mettendo a terra il sistema.

Avete idee o congetture?

Saluti, Boiler
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[2] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 9 nov 2021, 19:12

se fosse accoppiato capacitivamente sul diodo, credo che mettendo a massa la breadborad lo stesso dovrebbe aumentare, avendo un punto di riferimento fisso. il discorso torna.

sto pensando quando accenni alla ricezione onda radio ed escludi la ricezione ottica, il tutto è schermato dalla luce esterna? Se avessimo illuminazione a led, (di bassa qualita) o luce al neon avrebbe probabilmente ondulazione a 100Hz.

Il discorso accoppiamento capacitivo oppure ricezione radio per me ha la stessa valenza, non troverei differenze. Magari non le vedo io.

saluti.
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[3] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto Utenteboiler » 9 nov 2021, 21:50

lelerelele ha scritto:se fosse accoppiato capacitivamente sul diodo, credo che mettendo a massa la breadborad lo stesso dovrebbe aumentare, avendo un punto di riferimento fisso. il discorso torna.

Ma cosa accoppia capacitivamente? L'unica cosa che può essere sono quei supporti che si vedono nell'immagine del primo post. E quelli sono collegati alla breadbord.

sto pensando quando accenni alla ricezione onda radio ed escludi la ricezione ottica, il tutto è schermato dalla luce esterna? Se avessimo illuminazione a led, (di bassa qualita) o luce al neon avrebbe probabilmente ondulazione a 100Hz.

Ovviamente la prima cosa che ho fatto è spegnere la luce (siamo in una camera oscura). Il disturbo permane.
Inoltre il laser è fiber-coupled, tutto il percorso ottico è in fibra, entra ed esce poco.
Comunque avrei probabilmente posto la stessa domanda :lol: :ok:

Boiler
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[4] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 9 nov 2021, 22:40

Forse e' un'idea stupida, ma che sensibilita' e discriminazione ha il fotodiodo che usate ? ... e nel sistema non c'e' nulla che possa causare oscillazioni meccaniche in grado di flettere anche di poco le fibre di accoppiamento a 100Hz ?

Pero' no, se mettendo a massa il piano di supporto del tavolo ottico il disturbo aumenta, non puo essere dovuto a variazioni di trasferimento ottico dovute alla flessione delle fibre, in effetti come idea e' stupida.

C'e' nulla nelle stanze li in giro di abbastanza potente da poter causare irradiazione ? ... anche se per irradiare a 100Hz da un'altra stanza dovrebbe avere un'intensita' esagerata, quindi forse anche questa e' da escludere (e comunque basterebbe schermare le parti elettroniche con dei contenitori metallici per vedere se aumenta e diminuisce nelle diverse condizioni, cosa che suppongo abbiate gia provato)

Se non si trattasse di ottica, ti direi di controllare anche eventuali interferenze da battimento (per quanto improbabili), ma suppongo che non abbiate due sorgenti ottiche monocromatiche con 100Hz di differenza fra loro che interferiscono, per cui :mrgreen:

Cosi al volo, e senza essere li a poter fare test e misure, ho esaurito le idee.
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.
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[5] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 10 nov 2021, 8:33

Condivido tutto ma a 100 Hz non parlerei di onda radio bensì di campo elettrostatico o meglio magnetico, proveniente da trasformatore o altro.
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[6] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 10 nov 2021, 9:31

boiler ha scritto:Ma cosa accoppia capacitivamente? L'unica cosa che può essere sono quei supporti che si vedono nell'immagine del primo post. E quelli sono collegati alla breadbord.
Se non esiste uno schermo metallico che racchiude il sensore, od altre parti della scheda, potrebbe essere un filo a rete nel muro.

La prima volta che presi in mano la sonda dell'oscilloscopio e vidi la tensione di rete mi chiesi come fosse possibile, ritengo che accoppi anche il filo elettrico nel muro, magari sbaglio, la capacità sarà piccola ma potrebbe esserci.

Essendo spente le luci, non saprei a cosa altro dare la colpa. Anche un disturbo RF a 100Hz non è poi così facile da ricevere.

saluti.
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[7] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 10 nov 2021, 11:04

Lele, per il fatto dello oscilloscopio è molto più probabile che l'accoppiamento fosse col cavo di alimentazione da rete dello stesso che non con i conduttori nel muro; per esempio con la chitarra elettrica se non si tiene il cavo jack di collegamento ad almeno un metro e mezzo dai vari passaggi dei collegamenti di rete (ciabatte, cavi etc.) il ronzio a 50 Hz si spreca.
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[8] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto Utentestefanopc » 10 nov 2021, 11:10

Non è che ci sono i neon accesi e il fotodiodo riceve una parte di luce da loro o non è schermato in modo adeguato?
La luce dei neon è a 100 Hz.
Ciao
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[9] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto Utenteboiler » 10 nov 2021, 20:55

Escludo fenomeni meccanici o microfonici, ma non è un'idea stupida, soprattutto quando si fa brainstorming ;-)

Come già detto, dispersioni ottiche non ce ne sono. Il disturbo è presente anche con le luci spente e comunque luci accese o spente non c'è differenza sul segnale misurato. Misuriamo segnali debolissimi (dalle parti della decina di nanowatt), se il setup ottico non è "a tenuta" ci sono problemi :mrgreen:

Il PCB su cui c'è il fotodiodo e il suo preamplificatore è installato su un sostegno per breadboard simile a questo:
thorlabs_breadboard_mount.jpg

Visto che il collegamento con il resto del sistema ottico avviene tramite una fibra, è insensibile all'allineamento.
L'abbiamo tolto dal sostegno (sfilando il cilindro metallico dal tubo nero) e appoggiato sul tavolo a 2 cm della breadbord. Disturbo completamente sparito :shock:

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[10] Re: Disturbo EMC su tavolo ottico

Messaggioda Foto UtenteGioArca67 » 10 nov 2021, 22:14

Potete montare tutto l'accrocco su una breadboard di dimensioni diverse?
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