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【電子回路】システムのノイズ対策についてわかっていること

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1. はじめに

モータやセンサを扱っていると,その制御回路周辺のノイズやVR側のシステムへの干渉に気を付ける必要があります.まだ全部を解明しきれていませんが,現状ノイズの影響を減じる手法として有効なものをまとめておきます.勉強&試験して明確になった点があれば追記します.

2. 環境

制御プラットフォーム:dSPACE MicroLabBox/ボード
モータドライバ:(レガシー)
アクチュエータ:MR流体ブレーキの使用が多,まれにモータ

2. ノイズ発生例

2.1 エンコーダのデジタル信号への影響

【症状】モータのノイズが大きくなるとエンコーダのデジタル信号にノイズが乗り,出力角度がのこぎり波になる.
【対策】デジタル信号を諦めてアナログ信号でやり取り.アース接続で軽減したりしなかったり...

2.2 モータノイズのロードセルへの影響

【症状】アルミフレーム等の金属フレームで構築した計測システムにモータ(GFV5G30, オリエンタルモータ)とロードセル(LUXシリーズ, 共和電業)が固定されている.
モータの筐体部がアルミフレームと導通している場合,モータを駆動するとロードセルのノイズの振幅が大きくなる
【対策】ロードセルの力を受ける部品をビニールテープ等で絶縁する.

2.3 モータノイズのHMDへの影響

【症状】モータなどを搭載した外骨格を人体に固定した状態でHMD(VIVE Pro, HTC)を被ると映像がグレーアウトする.
【対策】VR側のPC電源と制御器の電源のコンセントを分ける.ノイズフィルタを挟む必要あり.装置と人体との接触部を絶縁する.

3. 今後調査すること

(1) オシロスコープで波形確認
(2) コンデンサを使用
(3) ノイズフィルタの効果を定量的に検証

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