Джойстик на датчиках Холла(Дрожат оси)

[servio]

Ох и намучился я с холлами в поисках причины этой гадской дрожи. Убрать ее полностью не получилось. Эффективно уменьшить, это возможно. Одно из направлений это применение рекомендаций по правильной разводке плат с АЦП. А именно, разделение земель на плате на цифровую и аналоговую, объединение земель только в одной точке, экранирование аналоговых выводов контроллера. Также важно шунтирование цепей питания контроллера керамическими конденсаторами. Я еще ставил low drop стабилизатор на цепь аналогового питания, но там он был не очень эффективен, т.к. не хватало входного напряжения для полноценной стабилизации. Второе направление, это борьба с помехой в цепи питания холлов. SS495 очень чувствительны к шуму в питании. Если USB порт выдает зашумленной питание, то на холле это вылезет боком. Любой мелкий шум операционник внутри холла раскачивает до безобразных размеров. Поэтому стоит прямо между ногами холла (питание и земля) повесить два кондера: один керамика 100nF, второй электролит тантал 10uF 16V. "Прямо между ногами" это не идиоматическое выражение, так и нужно сделать и чем ближе к корпусу холла тем лучше. И желательно кондеры использовать в SMD-корпусах, т.е. безвыводные, для поверхностного монтажа. От холлов сигнал передавать передавать только экранированным проводом.

[sergeantcool]

Ох и намучился я с холлами в поисках причины этой гадской дрожи. Убрать ее полностью не получилось.

У меня тоже не получилось. Но я не издевался над собой настолько сильно, как ты
Контроллер ведь проходящий ток меряет, а не вольтаж, и не сопротивление. А датчик Холла это достаточно сложный элемент в сравнении с резистором. Выдаваемое напряжение на датчике Холла зависит от входного напряжения. И как бы не издеваться над собой, стабильность датчиков Холла будет все равно в десятки раз хуже, чем стабильность резисторов. Если напряжение прыгнет на 0.001 В, то ось на резисторе дрогнет на 0.001, а на датчике холла на все 0.05. Естественно, дрожь зависит от многих параметров, начиная от пульсаций БП, и заканчивая АЦП контроллера, а так же токами, на которые он рассчитан...

В моем случае на котроллере стоят резисторы 10 кОм. Питание на осях 3.3 В. А почти на всех остальных джоях стоит стандарт - 100 кОм. Это значит, что перепад напряжения на датчике Холла в 10 раз хуже отражается на дрожжании моих осей. Именно поэтому у меня оси дрожжали аж на 500 единиц, а не на 50, как у всех остальных.

Одно из направлений это применение рекомендаций по правильной разводке плат с АЦП. А именно, разделение земель на плате на цифровую и аналоговую, объединение земель только в одной точке, экранирование аналоговых выводов контроллера. Также важно шунтирование цепей питания контроллера керамическими конденсаторами. Я еще ставил low drop стабилизатор на цепь аналогового питания, но там он был не очень эффективен, т.к. не хватало входного напряжения для полноценной стабилизации. Второе направление, это борьба с помехой в цепи питания холлов. SS495 очень чувствительны к шуму в питании. Если USB порт выдает зашумленной питание, то на холле это вылезет боком. Любой мелкий шум операционник внутри холла раскачивает до безобразных размеров. Поэтому стоит прямо между ногами холла (питание и земля) повесить два кондера: один керамика 100nF, второй электролит тантал 10uF 16V. "Прямо между ногами" это не идиоматическое выражение, так и нужно сделать и чем ближе к корпусу холла тем лучше. И желательно кондеры использовать в SMD-корпусах, т.е. безвыводные, для поверхностного монтажа. От холлов сигнал передавать передавать только экранированным проводом.

Интересно, сколько ты часов на это все потратил? Страшно представить...
Мне кажется, что стоит поставить МагРезы в данном случае, и опять же получить стабильность в 10-1000 раз лучше, чем на датчиках Холла.

Я себе поставил обратно резисторы, заземлил все оси и вся дрожь мигом пропала. Теперь дрожи нет совсем. Точность контроллера: 16.

Спасибо всем за помощь.

Я почитал много форумов, и везде все так хвалят эти датчики Холла. А я в них очень сильно разочаровался, когда начал тестить сам. И теперь я точно знаю, что их на джои ставить не стоит.

В конце концов, я лично пришел к такому выводу: Датчики холла хуже резисторов т.к. слишком чувствительны к перепадам напряжения, и во всех случаях стабильность датчиков холла будет в разы или даже в тысячи раз хуже, чем на резисторах, как не стараться победить эту дрожь. Так же датчики Холла намного более требовательны к механике. Резистор простит небольшой сдвиг основы на 1 мм, а Холл кинет ось на 50%.
Поэтому не стоит ставить датчики Холла, если хочется получить минимальную дрожь, а так же максимальную точность контроллера.

[VadNik]

Резистор простит небольшой сдвиг основы на 1 мм, а Холл кинет ось на 50%.

Если есть сдвиги в механике в 1 мм, то про какие холлы может идти речь?

[sergeantcool]

Если есть сдвиги в механике в 1 мм, то про какие холлы может идти речь?

Ну, сдвиги есть у всех, у всех они разные. Какая бы механика идеальной не была, сдвиг все равно будет. Но это неважно. Важно то, что Холл на это будет реагировать, а резистор - нет. А если резистор и будет реагировать, то в 1000 раз меньше, чем Холл. Я это хотел сказать.

[VadNik]

Ну, сдвиги есть у всех, у всех они разные.

В нормальной механике их не должно быть.

[sergeantcool]

В нормальной механике их не должно быть.

В идеальной механике их нет. Идеальной механики не существует.
Но даже если взять и представить, что мы используем идеальную механику, которой не существует, то на датчики Холла все еще будут реагировать на пульсации тока в десятки или тысячи хуже, чем резисторы.
А если еще и учесть тот факт, что дрожание осей на резисторах <16 единиц, то нет никакого смысла использовать датчики Холла. Да, резисторы начинают шуметь со временем, но никто не мешает их смазать раз в 200 дней.

[AIRgun]

В конце концов, я лично пришел к такому выводу:

Какое глупое заключение. Если желаете пользоваться более лучшими датчиками, до будьте добры, создайте для этого все условия для их нормальной работы, а не пишите чепуху про люфты в 1мм и тому подобное...

Посоветую с таким подходом забыть и про МагРезы, гарантирую, результат будет еще хуже.

[sergeantcool]

Если желаете пользоваться более лучшими датчиками, до будьте добры, создайте для этого все условия для их нормальной работы, а не пишите чепуху про люфты в 1мм и тому подобное...

В данном случае датчики Холла - это не "более лучший" вариант, а более плохой вариант т.к. для корректной работы осей датчик запрашивает гораздо более трудоемкие, и гораздо более хрупкие условия работы, чем тот же резистор.
И я не писал чепуху про люфты в 1мм. Я рассмотрел ситуации, и как в этих ситуациях будет работать резистор в сравнении с датчиком Холла. И нет ни одной причины по которой стоит переделывать с резистора на датчик Холла. Есть одна, но это псевдопричина, мол резисторы со временем начинают шуметь. Это действительно так, но это решается смазкой. И эта проблема не идет ни в какое сравнение с датчиками Холла, которые дрожат постоянно.