Как защитить Электроуницикл от Статики и Магнитных полей?

Доброго дня!

Являюсь обладателем штуки под названием Моноколесо (одноколесный гироскутер):

Но несмотря на то, что это топовая модель на сегодняший день, устройство обладает существенным просчетом: многие (и я в том числе) сталкивались с тем, что иногда в Торговых Центрах, на эскалаторе или в лифте колесо может самопроизвольно выключиться или уйти в "эпилепсию" - начать неконтролируемо дергаться в руках, раскручиваться, при этом может не реагировать на кнопку выключения.
Учитывая серьезную мощность мотора (около 2КВт) - такое поведение аппарата представляет опасность для окружающих, а если представить, что сбой произойдет при движении (чего пока слава богу ни у кого не было) - реальную угрозу жизни райдера.

Причина по всей видимости кроется в незащищенных электронных компонентах:

плата контроллера не имеет своего корпуса.

А металлическая ручка проходящая через весь корпус играет роль антенны для наводок..

Энтузиасты проводили испытания в которых удавалось добиться устойчивых сбоев при работе рации или при использовании электрошокера вплотную с устройством, кроме того я сам сталкивался с тем, что колесо выдавало ошибку от простого прикосновения к корпусу (статический разряд) по время зарядки.

Сейчас китайцы признали эту проблему и стали прокладывать боковые крышки антистатической пленкой, но по всей видимости этого не достаточно, т.к. незащищенный контроллер находится в верхней части.

Отсюда у меня вопрос к сообществу:
Подскажите как можно экранировать плату управления от статики и электромагнитных\радио помех своими руками?
можно ли вырезать кожух скажем из алюминиевой банки или согнуть из листовой нержавейки? Какие требования к материалу?

Имеет ли смысл выложить корпус изнутри медной сеткой (клетка фарадея). И как в таком случае можно выполнить заземление, соединить с минусом батареи?
Спасибо!

Попробуйте более простой, чем все вами перечисленные способы- купите рулон алюминиевого скотча, и обклейте всю поверхность пластиковых кожухов изнутри..

зы.. Тому кто скажет, что "через клей не будет контакта между полосами" - я тоже так считал, но, как показала практика- контакт ЕСТЬ, надо просто хорошо "прикатывать" фольгу..

У нас на работе так экранировали тензоусилители- сначала пробовали "электропроводящую краску"-

А потом кто- то предложил попробовать фольгу- результат был весьма положительный..

Последний раз редактировалось АлександрЛ Вт апр 16, 2019 13:38:13, всего редактировалось 1 раз.

DrBrown писал(а):

Подскажите как можно экранировать плату управления от статики и электромагнитных\радио помех своими руками?
можно ли вырезать кожух скажем из алюминиевой банки или согнуть из листовой нержавейки? Какие требования к материалу?

Имеет ли смысл выложить корпус изнутри медной сеткой (клетка фарадея). И как в таком случае можно выполнить заземление, соединить с минусом батареи?

Думаю, подойдёт любой из этих способов. Но использовать толстые листовые материалы я бы не стал -- для статики и радиоволн не нужна толщина, а придать им форму будет сложнее. Подойдёт даже обычная пищевая алюминиевая фольга (в том числе и для шапочки

).

Добавлено after 6 minutes 16 seconds:
Re: Как защитить Электроуницикл от Статики и Магнитных полей?
И ещё, на плате контроллера (правый верхний угол на фото) видно некие антены, похожие на блютуз, они должны находиться на пределами экрана, иначе работать не будут.

Спасибо за ответы!
Алиминиевый скотч обязательно попробую. А что насчет кожуха на саму плату?
Я видел что на некоторых схемах (например у меня в аудиоплеере) процессор накрыт металлической защитой. если сделать что-то подобное (например вырезать из алюминиевой банки) - насколько конструкция должна быть герметичной? там куча проводов подсоединяется.. Что блютус может отвалиться это я понимаю.
Нужно ли подключать кожух и обклейку корпуса на минусовой вывод аккумулятора (аля заземление)?

DrBrown писал(а):

Спасибо за ответы!
Алиминиевый скотч обязательно попробую. А что насчет кожуха на саму плату?

Можно, как дополнение. Но не стоит забывать, что наводки могут идти не только на плату, поэтому несиловые провода (те, что к датчикам, кнопкам и т.д.) тоже можно дополнительно обмотать алюминиевой лентой.

DrBrown писал(а):

насколько конструкция должна быть герметичной? там куча проводов подсоединяется.

Полная герметичность не обязательна, а с учётом того, что плата требует охлаждение, то надо будет предусмотреть ещё отверстия для вентиляции.

DrBrown писал(а):

Нужно ли подключать кожух и обклейку корпуса на минусовой вывод аккумулятора (аля заземление)?

Да.

DrBrown писал(а):

Нужно ли подключать кожух и обклейку корпуса на минусовой вывод аккумулятора (аля заземление)?

Без заземления экран особо не работает..

АлександрЛ
Ясно, Спасибо!

Я тут подумал про автомобили - там ведь тоже металлический кузов соединен с минусовой клеммой (масса), но статика все равно накапливается, даже вешают цепочки, чтобы заряд уходил в асфальт (правта проводимость асфальта вызывает вопросы)..
Существует ли способ как-то утилизировать статический заряд без контакта с землей? Аля беспроводное заземление.. может как-то на резистор или конденсатор подключить?

цепь за бензовозом вообще-то представляет опасность, искры, даже невидимые

Само по-себе наличие статического заряда на корпусе устройства не приводит к помехам. Помехи появляются в момент уравнивания потенциала устройства с окружающими предметами/поверхностями. В этом случае антистатическая резинка автомобиля как-раз служит этой цели: не даёт накапливаться разности потенциалов между ним и окружением, потому-что постоянно уравнивает потенциал автомобиля с землёю.

В случае с гироскутером скорее имеют место электромагнитные помехи, а не статика. Это подтверждают и эксперименты с близкорасположенной радиостанцией.
В таком случае лучше экранировать плату управления и длинные проводники, идущие к ней, любым проводящим материалом, соединив его с общим проводом устройства.

Существует ли способ как-то утилизировать статический заряд без контакта с землей? Аля беспроводное заземление.

Существует.
Для этого нужно ионизировать воздух вокруг устройства (ультрафиолет, коронный разряд, проникающая радиация и т. д.). В этом случае статический заряд будет утекать с устройства через ионизированный воздух.
Но в случае с гироскутером это, думаю, сложно осуществимо.

можно на провода повесить ферритовые бобышки, синфазно,

Коллеги, читаю советы и диву даюсь... :facepalm:

Вас тут всех что, зомбировали?
Какая лента? Какой алюминиевый экран? Какое заземление и на что?
:)))

Это типа шутка юмора такая?
Навести на плату управления некие "помехи" можно только по входным сигналам, но никак не на саму плату. Там тупо нет таких полей. Ни магнитных, ни, тем более, электрических.
Если устройство В СВЕРНУТОМ СОСТОЯНИИ начинает сбоить и жить своей жизнью, то нужно СЕРЬЕЗНО РАЗБИРАТЬСЯ со схемотехникой и кодом управляющего контроллера. А не заниматься смешным напяливанием "алюминиевых чепчиков"... :tea:

ЗЫ. Рации и прочие радиотехнические приблуды могут оказывать влияние лишь на датчики устройства. Даже дросселя на платах торроидальные и навести на них что либо существенное совершенно невозможно...

Если открыть крышку и насыпать туда земли, это должно избавить от произвольных включений.
Одну проблему решили, 80% работы сделано дальше разбирайтесь сами :)))

Ищите логику срабатываний, возможно по какой то цепи защитный диод выбило.

да, производитель заявляет что во всем виноват тензодатчик который может пробивать на металлическую телескопическую ручку (он расположен в её основании) из-за разряда статики - что вызывает замыкание на контроллере.
На прошлых моделях без датчика такой проблемы не встречалось.
Феррритовых фильтров в конструкции нет.
Менять схемотехнику контроллера к сожалению нет возможности..

КРАМ - как вы предлагаете исключить влияние датчиков? Разве полная изоляция истройства фольгой по корпусу не решит проблему датчиков?

DrBrown писал(а):

Разве полная изоляция устройства фольгой по корпусу не решит проблему датчиков?

Нет, не решит. Электростатический разряд приводит к короткому импульсу тока по общему или сигнальному проводу датчика, что приводит либо к защелкиванию входа МК и КЗ по питанию (с дальнейшим рестартом МК), либо получению ложного сигнала и обработки его как штатного.
Если известен путь разряда, нужно изолировать кабель до датчика, включая общий провод (экран, если он проложен коаксиалом). Изолировать, а не заворачивать его в фольгу.
Так же нужно посмотреть схемотехнику входа платы от датчика. Есть ли там защита от подобных воздействий.
Электростатические экраны применяют для подавления ВЧ составляющих помех, а не для борьбы с разрядами статического электричества. Это совершенно другая тема.

КРАМ
Спасибо!
Собственно вот фото датчика из шапки:

Как видно из ручки идет металлический саморез, через который вес устройства передается на датчик при поднятии за ручку..
Встречал обсуждение, что тензодатчик должен подключаться по 4-м проводам, по схеме моста, а тут по 3-м (полумост), но я в этом не понимаю..

А какие требования к изоляции?
Например можно проложить прокладку между ручкой и датчиком, обернуть соединяющий саморез и весь кабель до МК в термоусадку (в 2-3 слоя) - будет ли этого достаточно?
Ведь по идее, потенциал статики будет нарастать, пока не пробьет эту изоляцию..

-

Последний раз редактировалось Андрей Бедов Пн апр 22, 2019 15:44:15, всего редактировалось 1 раз.

Я бы скорее соединил ручку с общим проводом платы, чтобы статика стекала напрямую на нулевой потенциал, а не по сигнальному кабелю тензодатчика.

DrBrown писал(а):

Но несмотря на то, что это топовая модель на сегодняший день, устройство обладает существенным просчетом: многие (и я в том числе) сталкивались с тем, что иногда в Торговых Центрах, на эскалаторе или в лифте колесо может самопроизвольно выключиться или уйти в "эпилепсию" - начать неконтролируемо дергаться в руках, раскручиваться, при этом может не реагировать на кнопку выключения.

Когда такое происходит на эскалаторе и лифте, то вряд-ли это от статики. Больше похоже, что датчики при внезапном ускорении с началом движения реагируют, после чего уже на движок от "мозгов" подаётся какая-то неправильная команда.

Мощная статика в лифте?

"Электромагнитные помехи"? Там электродвигатель вроде далеко-высоко от кабины, чтоб оказывать такое влияние.

Вот внезапное для скутера ускорение есть..

Sigma
Нет, про выключенный я ничего не говорил - я говорил что он не реагирует на кнопку выключения во время "припадка" - т.е. не выключается.
В выключенном состоянии колесо само не включится это точно. Приступ может наступить не вовремя движения лифта, а при подходе к дверям или при выходе.. или например на кассе супермаркета, где вообще нет никакого движения.
Статика и магнитные поля - это наиболее вероятные гипотезы.

Воспроизвести это явление довольно сложно. У ребят с рацией вроде получалось уверенно вызвать глюки и даже сжечь предохранители без движения колеса.. Но сами "фризы" - т.е. дергания колеса на месте - трудно повторимы. у некоторых их не было никогда, у других было пару раз и больше не было... у меня было уже 3 раза, два из которых в одном и том же месте. Хотя несколько раз в том же месте - ничего не было.
поэтому природа этого явления достаточно загадочна..
Были люди которые ловили фриз у себя дома (связывали с установкой нового роутера на 5Ггц или с трением о ковер)

На улице и во время движения случаев не было. Все случаи только при качении колеса за разложенную ручку. Програмное отключение датчика не помогает. Аппаратное - убирает проблемы у многих пользователей, но вроде были случаи когда и это не помогло (отсюда версия с прямыми наводками на плату).

С наступлением тепла (сухость воздуха) - случаев стало больше, это в пользу теории статики.

Я бы скорее соединил ручку с общим проводом платы, чтобы статика стекала напрямую на нулевой потенциал, а не по сигнальному кабелю тензодатчика.

Спасибо! А что на счет изоляции, она не нужна тогда?

DrBrown писал(а):

Спасибо! А что на счет изоляции, она не нужна тогда?

Можно попробовать без изоляции.
Тут вообще то нужно добиться повторяемости эффекта. Скажем, натирая тело синтетикой для накопления заряда...