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problemi con massa flottante

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] problemi con massa flottante

Messaggioda Foto Utentefamar » 26 mag 2020, 16:18

Buongiorno,
avrei bisogno di qualche suggerimento per dove andare a ricercare la causa di un problema che mi si è presentato con un mio circuito.

Il circuito di base è composto da:

12V -> DC/DC 5 V -> microcontrollore con rete lan
|-----> DC/DC 3 V -> lettore RFID -> antenna

Il micro controlla il lettore e invia il dato del tag rfid ad un server.
Il circuito è a massa flottante.
Con alimentatore da banco o power supply da 15 euro con varie tensioni di uscita funziona perfettamente.

Successivamente per la parte di alimentazione, per evitare cavi aggiuntivi, ho pensato di utilizzare il poe.
Quindi ho fatto la prova prima con uno switch dotato di poe integrato secondo il seguente schema:
switch lan con poe -> cavo lan -> splitter -> 12V + rete
ed il circuito funziona ancora perfettamente.

poiché la zona dove devo installarlo non possiede switch con poe ho deciso di usare un injector tra lo switch ed il cavo lan, quindi:
switch dati ->injector (lan + 220) -> cavo lan -> splitter -> 12V + rete

In questa modalità il lettore rfid legge saltuariamente ma se tocco la massa o la metto a terra rifunziona tutto.
Provando con un oscilloscopio, senza collegare la calza della sonda ho notato che in quest'ultima modalità, l'escursione della fluttuazione è maggiore degli altri casi.

So che senza schema è difficile dare un suggerimento ma almeno, se possibile, vi chiedo cortesemente un suggerimento sui tipi di prove che posso effettuare e su come minimizzare gli eventuali problemi derivanti dalla massa flottante.

Grazie
Fabio
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[2] Re: problemi con massa flottante

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 26 mag 2020, 18:13

Sono di buona volontà, ma ti aiuto poco.
Prova a cercare lo schema elettrico della connessione ethernet 10TX o 100TX con il connettore RJ45 e l'alimentazione POE (power on internet) composta da PSE power sourcing equipment e PD powered device.
poi potrebbe esserci una caduta di tensione sui cavi che riduce il margine di funzionamento.
I doppini dati TX e RX di ethernet dovrebbero essere isolati a trasformatore a entrambi gli estremi.
Ma non sono più aggiornato, e potrei sbagliarmi

In questa modalità il lettore rfid legge saltuariamente ma se tocco la massa o la metto a terra rifunziona tutto.
Provando con un oscilloscopio, senza collegare la calza della sonda ho notato che in quest'ultima modalità, l'escursione della fluttuazione è maggiore degli altri casi.


Non mi è chiaro, forse che crei una massa all'antenna e ne migliori il funzionamento?

Se è isolato come puoi collegare solo il puntale della sonda segnale? Il ritorno avviene tramite la massa di protezione comune?
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[3] Re: problemi con massa flottante

Messaggioda Foto Utentefamar » 26 mag 2020, 19:10

MarcoD ha scritto:Sono di buona volontà, ma ti aiuto poco.
I doppini dati TX e RX di ethernet dovrebbero essere isolati a trasformatore a entrambi gli estremi.

Intanto ti ringrazio per i consigli e la buona volontà :D
Si i doppini sono isolati e la caduta di tensione non dovrebbe essere un problema, l'apparato consuma meno delle specifiche del PoE.
MarcoD ha scritto:Non mi è chiaro, forse che crei una massa all'antenna e ne migliori il funzionamento?

no no basta che tocco la massa del circuito o la metto a terra e tutto funziona regolarmente, anche per questo la caduta di tensione non dovrebbe essere la causa
MarcoD ha scritto:Se è isolato come puoi collegare solo il puntale della sonda segnale? Il ritorno avviene tramite la massa di protezione comune?

No, in effetti non c'e' il ritorno, ho fatto questa misura per avere un'idea di come "balla" il circuito rispetto alla terra. In effetti ho riscontrato che nel caso di malfunzionamento il circuito oscilla rispetto a terra più di tutti gli altri casi, non so se ciò può essere correlato al malfunzionamento. Ho pensato a questo perché, mettendo a terra la massa, chiaramente non oscilla più e prende a funzionare correttamente.
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[4] Re: problemi con massa flottante

Messaggioda Foto UtenteSammuele » 27 mag 2020, 14:57

Ma usi cavo schermato ?
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[5] Re: problemi con massa flottante

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 28 mag 2020, 6:48

Ma la massa dell'alimentatore che entra tramite l'injector (se ho capito bene), non la si può mettere a terra (oppure non si può usare un alimentatore con massa dell'uscita messa a terra, come ad es. alcuni di quelli per PC portatili?) ?
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[6] Re: problemi con massa flottante

Messaggioda Foto Utentefamar » 28 mag 2020, 15:29

Sammuele ha scritto:Ma usi cavo schermato ?

il modulo rfid e il micro stanno su un PCB da me progettato. Sullo stesso PCB ci sono anche i dc/dc converter .
La scheda quindi ha da un lato i 12 V di ingresso e la rete dati e come uscita l'antenna dell'RFID.
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[7] Re: problemi con massa flottante

Messaggioda Foto Utentefamar » 28 mag 2020, 16:14

SandroCalligaro ha scritto:Ma la massa dell'alimentatore che entra tramite l'injector (se ho capito bene), non la si può mettere a terra (oppure non si può usare un alimentatore con massa dell'uscita messa a terra, come ad es. alcuni di quelli per PC portatili?) ?

L'alimentatore (injector) ha la massa a terra ma poi l'alimentazione passa sui doppini presenti all'interno del cavo rete e, nei pressi della mia scheda, lo splitter la estrae dal cavo rete e la porta sulla mia scheda.
Non so se sul cavo rete l'alimentazione viaggia bilanciata, di questo non sono sicuro. Comunque è sicuramente dal cavo rete che arriva l'oscillazione che mi ritrovo sulla scheda.
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[8] Re: problemi con massa flottante

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 28 mag 2020, 22:04

Purtroppo non è per niente chiara situazione.
Perché non ti fai coraggio e disegni degli schemi a blocchi con le varie condizioni che hai provato?

In particolare, indica le alimentazioni e i collegamenti tra i moduli e con l'ethernet, col dettaglio dei collegamenti di massa e di terra (ti consiglio di fare qualche misura, ad esempio per lo switch con PoE e l'injector, se serve, per essere sicuro) e gli eventuali isolamenti (ad esempio nei DC/DC).
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[9] Re: problemi con massa flottante

Messaggioda Foto Utentefamar » 2 giu 2020, 12:42

https://ibb.co/W6BSMpG
spero sia chiaro.
Questa è la situazioni che funziona saltuariamente
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