Autor Tema: Jaula de FARADAY  (Leído 7850 veces)

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Desconectado PICpegaso

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Jaula de FARADAY
« en: 10 de Octubre de 2007, 03:08:37 »
Hola a todos!!!
Bueno, amigos tengo entre manos la realización de una tarjeta para adquirir señales EMG(electromiográficas, es decir musculares), ya he probado todo el circuito en la board y sale muy bien, pero tengo un problema que persiste aún utilizando un filtro notch, ruido de 60Hz. Para darle una ayudita al circuito y al diseño del PCB se me ocurrió implementarle una jaula de Faraday (es decir, como ya deben saber o alguna ves escuchado, sirve para aislar señales electromagneticas del exterior), pues bien, lo que no se es si alguno de uds lo ha hecho antes y de ser asi,me aconsejen cual tipo de cable utilizar, he pensado en utilizar cable de Bus de datos, o tambien de el tipo de cable que encontramos en los bobinados de los motores de las licuadoras o ventiladores. Sin embargo creo que puede haber otro tipo mejor.

En la figura se ve lo que seria la jaula,
Saludos
Fabiancho

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Desconectado jfh900

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #1 en: 10 de Octubre de 2007, 08:18:40 »
No te compliques la vida. Lo metes dentro de una caja metálica conectada a tierra y ya tienes tu jaula de Faraday.

Un saludo
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Desconectado LABmouse

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #2 en: 10 de Octubre de 2007, 09:42:10 »
Sip asi es, el tipo de cable no dice nada, el calibre se selecciona segun la corriente que circulara por el, y para una camara de faraday no se necesita corriente, solo se quiere conectar a GND.. Dale con el cable de Bus de datos, funcionara bien.

SALUDOS!!

Desconectado el_legal

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #3 en: 10 de Octubre de 2007, 09:44:00 »
Hola PICpegaso:
Lo que tu quieres hacer es viable para frecuencias alta (del orden de los Mhz) porque de lo contrario tendrias que poner una chapa de unos cuantos centimetros de espesor.
esto se debe a la profundidad de penetracion de las ondas EM. Esta Profundidad varia de forma inversa con la frecuencia asi que a menor frecuencia debes poner una chapa de mayor espesor.

es por esto que a estas ondas EM no se las para tan facilmente.
Deberias estar seguro de que el ruido no ingresa por la alimentacion, por ejemplo conectando tu equipo a baterias.
Te digo esto porque de no ser que estas serca de un transfomador o  reactancia, es raro percibir ondas EM de 60 Hz.
un saludo luciano

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 Mc 9.35

Desconectado Marioguillote

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #4 en: 10 de Octubre de 2007, 10:20:57 »
Hola PICpegaso !  :)

Más allá de buscar la solución a través de blindajes y la utilización de la Jaula de Faraday, creo que debieras optimizar el diseño del amplificador que utilizas en la entrada del sistema.
Allí deben usarse AO muy específicos, utilizados en instrumentación biomédica (ECG, por Ej.), que deben deben cumplir con un elevado rechazo al modo común (RRMC, CMRR).

Aquí te dejo uno de los tantos enlaces, donde podrás encontrar literatura al respecto y que puede servirte para orientar el diseño hacia una elección correcta.

Quien ha experimentado con éste tema y lo conoce es Chaly29. Seguramente si lee éste hilo, no dudará en orientarte al respecto. De todas formas estaremos atentos por si hace falta buscar algo más específico; pero insisto en lo siguiente; el problema radica mayormente en la configuración circuital de la etapa de entrada, más que en la captación de zumbidos propios de la red (eso es inevitable) a traves de los cables de los electrodos.

Saludos
Mario

Desconectado aitopes

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #5 en: 10 de Octubre de 2007, 10:30:49 »
Hola amigos!

¿Y si se utiliza un filtro en la entrada? ¿O los 60Hz caen dentro de la banda "util" que deben captar los electrodos?

Saludos!
Si cualquier habilidad que aprende un niño será obsoleta antes de que la use, entonces, ¿qué es lo que tiene que aprender? La respuesta es obvia:
La única habilidad competitiva a largo plazo es la habilidad para aprender
“. Seymour Papert

Desconectado PICpegaso

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #6 en: 10 de Octubre de 2007, 11:16:11 »
Hola PICpegaso:
Lo que tu quieres hacer es viable para frecuencias alta (del orden de los Mhz) porque de lo contrario tendrias que poner una chapa de unos cuantos centimetros de espesor.
Bueno, en cuanto a lo de frecuencias altas, no hay problema ya que el circuito utiliza un filtro pasabanda entre 20-500Hz, lo que no te entiendo es que a menor frecuencia mayor espesor de la chapa.

Hola PICpegaso !  :)

Allí deben usarse AO muy específicos, utilizados en instrumentación biomédica (ECG, por Ej.), que deben deben cumplir con un elevado rechazo al modo común (RRMC, CMRR).

Si mario tienes razón, esa etapa ya la contemplé con creces, el AD620 es el encargado de recibir la señal diferencial de los electrodos, es un amplificador de instrumentacion especial para aplicaciones médicas con un CMRR de 120 dB tipico, a su ves utilizo amplificadores de 130 dB para el filtro pasabanda y el circuito de entrada, como dije, el circuito al probarlo en la Board me funciona bien :), sin embargo se introduce ruido de 60Hz que ya lo he atenuado con el Nocth gracias a un programita de la Texas que me permitió diseñarlo muy bien, sin embargo quiero estar seguro que la señal de salida no se vea afectada por algun punto que no este protegido contra este ruido. Me han dicho que existe un integrado especifico para filtrar esta frecuencia (no estoy seguro si es de Analog o de Texas) que pudiese filtrarlo mucho mejor, pero no lo encuentro :(.


...el problema radica mayormente en la configuración circuital de la etapa de entrada, más que en la captación de zumbidos propios de la red (eso es inevitable) a traves de los cables de los electrodos.

Respecto a eso estoy utilizando cable blindado para conectar los electrodos al circuito de entrada, y dicho cable que apantalla el ruido lo conecto al GND del circuito, al realizar las pruebas se nota por completo la diferencia entre un cable blindado (como los de microfono) y otro que no.

Hola amigos!
¿Y si se utiliza un filtro en la entrada? ¿O los 60Hz caen dentro de la banda "util" que deben captar los electrodos?
Efectivamente amigo aitopes, la frecuencia de interes esta entre 20 y 500 Hz, ademas realizando pruebas con el analizador de espectros me dí cuenta que las frecuencias que aportan mas información estan entre 40 y 150 Hz, cosa que ya habia leído en la literatura.

No te compliques la vida. Lo metes dentro de una caja metálica conectada a tierra y ya tienes tu jaula de Faraday.

Si, eso pudiese ser bueno amigo Jesus pero la vaina es que deseo presentar esta tarjeta como un equipo, entonces pensaba mandar a hacer en acrilico la cajita que cubre todo, asi que en ese caso sería necesario meter la caja metálica dentro de la cubierta de acrilico y pues se me hace mucho mas sencillo hacerlo con con una pantalla hecha de cable..

Muchas gracias a todos por sus aportes, creo que lo primero va a ser probar la Jaula con la board que tengo ya montada.
Saludos!
Fabiancho

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Desconectado Marioguillote

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #7 en: 10 de Octubre de 2007, 12:21:14 »
OK, Fabian

..... sin embargo quiero estar seguro que la señal de salida no se vea afectada por algun punto que no este protegido contra este ruido. Me han dicho que existe un integrado especifico para filtrar esta frecuencia (no estoy seguro si es de Analog o de Texas) que pudiese filtrarlo mucho mejor, pero no lo encuentro :(.

Entonces lo que estás necesitando, es experimentar con el LMF100 que es un doble filtro de capacitores conmutados, que puedes configurarlo cómo pasabajos, pasaaltos, pasabanda, pasaloqueseteocurra. Y te puedo garantizar que es una espada en el espectro.

Te cuento que yo lo he usado en un equipo donde debía anular una frecuencia específica (300 Hz), y el resultado fué tal cuál te comento : es una espada filosa que corta con un altísimo Q la frecuencia deseada.
Para que te des una idea, es muy superior al mejor de los filtros muesca o notch que se puedan diseñar.

Cuando yo los utilicé, eran muy nuevitos, recién salidos al mercado y gracias a ello pude desarrollar un Radiogoniómetro por Efecto Doppler que podrás ver aquí, e incluso encontrar el circuito usado. (Que en aquel momento era con un MF10 que ya es obsoleto, hoy se reemplaza por el LMF100)

 ...... mmmmm, eso de decir que; lo que yo usé en aquella ocasión hoy sea obsoleto, habla mal de mi edad ...  :D  :D  :D

Los demás equipos usaban filtros NOTCH; yo usaba éstos y eran muy superiores.

En el datasheet vas a encontrar ejemplos de aplicación y seguramente con eso puedas atenuar totalmente cualquier residuo de frecuencia de línea.

Naturalmente nunca estará de más un blindaje adecuado.

Saludos.
Mario

Desconectado PICpegaso

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #8 en: 10 de Octubre de 2007, 12:41:45 »
Te cuento que yo lo he usado en un equipo donde debía anular una frecuencia específica (300 Hz), y el resultado fué tal cuál te comento : es una espada filosa que corta con un altísimo Q la frecuencia deseada.
Para que te des una idea, es muy superior al mejor de los filtros muesca o notch que se puedan diseñar.
Vale Mario, voy a revisarlo con cuidado pero asi por encima veo que debo utilizar un ClocK para hacerlo funcionar, y lo otro es ver si lo puedo conseguir aqui en mi ciudad (ojala!).

...... mmmmm, eso de decir que; lo que yo usé en aquella ocasión hoy sea obsoleto, habla mal de mi edad ...  :D  :D  :D

Pero que dices mario, que va! tu llevas un 'niño' dentro :D, Gracias!!
Saludos
« Última modificación: 11 de Octubre de 2007, 11:01:04 por PICpegaso »
Fabiancho

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Desconectado el_legal

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #9 en: 10 de Octubre de 2007, 15:17:15 »
 Hola PICpegaso:

Si te interesa el tema de la profundida de penetracion de una onda Electromagnetica mira este link. En el cual puedes observar esto de que a menor frecuencias nesescitas mayor espesor de chapa.

http://www.lpi.tel.uva.es/~nacho/docencia/EMC/trabajos_01_02/blindajes_apantallamientos/Perdidas_de_absorcion.htm

Espero que te sea de utilidad para entender a lo que me refiero.

Por otro lado me parese que la opcion de filtrar con un filtro como el que te recomienda Mario es lo adecuado.

Un saludo Luciano
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 Mc 9.35

Desconectado Azicuetano

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #10 en: 10 de Octubre de 2007, 19:42:47 »
Hola PICpegaso!

Has tenido en cuenta el aislamiento electrico entre los electrodos que se ponen en el paciente y el equipo de medida?

Si la finalidad es darle una salida comercial ten en cuenta que tienes que cumplir con la normativa de tu pais. No me hagas mucho caso pero, creo que ese aislamiento es obligatorio para pasar las pruebas de calidad de equipos médicos (que son muy severas).

Otra cosa que yo haría es insolar ya y ver el ruido que te afecta. En la placa de pruebas vas a tener algo muy distinto a la pcb final. Si ya te funciona haz un primer prototipo y ataca entonces todo lo que puedas al ruido (despues de seguir los consejos que te han dado los sabios, claro).

Por ejemplo, si estas con una pcb de pruebas, como lo alimentas? Te has puesto un trafo, rectificador, etc. etc. o has utilizado una fuente de alimentación de laboratorio? Yo recomendaría que en la pcb de puebas montaras el diseño lo más parecido al circuito impreso que puedas (así después no habrá ningún susto adicional por algún tipo de ruido que o habías tenido en cuenta). Por cierto, las resistencias que fijarán la ganancia de tú amplificador de instrumentación han de ser del 1% de tolerancia. Así tendrás un mejor CMRR.


Un saludo desde Alicante.


PD: Hace un año más o menos le iba a hacer a un colega un electromiógrafo, pero, mi ordenador me jugó una mala pasada y perdí toda la información que había recopilado. Es una pena porque te la podría haber pasado  :( Al final dejamos el proyecto de lado porque ya no le hacía falta.

Desconectado PICpegaso

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #11 en: 10 de Octubre de 2007, 22:38:56 »
Has tenido en cuenta el aislamiento electrico entre los electrodos que se ponen en el paciente y el equipo de medida?
Pero claro amigo Azicuetano!, eso fue una de las primeras restricciones que tenía el equipito (sin ser despreciativo, sino por el tamaño :)), para esto me fue necesario importar un optoaislador lineal (LOC110), el cual ya lo probé y hasta ahora funciona O.k.

Si la finalidad es darle una salida comercial ten en cuenta que tienes que cumplir con la normativa de tu pais.
Pues para ese fin no lo he pensado, es mas bien de caracter académico pero de gran calidad, sin embargo estoy teniendo en cuenta las restricciones y normativas mas significativas que he encontrado.

Otra cosa que yo haría es insolar ya y ver el ruido que te afecta.
Oye eso se escucha interesante, pero no tengo idea de como hacerlo :(, la verdad no tengo experiencia en el tema!

..En la placa de pruebas vas a tener algo muy distinto a la pcb final. ..
Ya lo creo!!, es por eso que busco mas formas de proteger su funcionamiento
Por ejemplo, si estas con una pcb de pruebas, como lo alimentas?
Pues todas las pruebas que hice fueron 'emulando' las condiciones en la que se va a encontrar el equipito, entonces dado que este va a trabajar con baterias, lo probé con unas de 9V. Y lo que dices de las resistencias de precision 1% si lo he tenido en cuenta, lamentablemente por aqui poco consigo una gran variedad :(, pero bueno almenos para los filtros si las tengo!
Gracias amigo Azicuetano!, acordandome de una preguntica.. tu o alguno de nuestros colegas no sabe cual es el integrado que convierte tensión positiva en negativa, esto lo digo para no tener que utilizar dos baterias(para el +V y el -V) que alimentan una parte del circuito. Si no estoy mal estos se llaman fuentes conmutadas ¿?, gracias!!

Saludos!
« Última modificación: 10 de Octubre de 2007, 22:42:02 por PICpegaso »
Fabiancho

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Desconectado Marioguillote

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #12 en: 10 de Octubre de 2007, 23:28:08 »
..... tu o alguno de nuestros colegas no sabe cual es el integrado que convierte tensión positiva en negativa, esto lo digo para no tener que utilizar dos baterias(para el +V y el -V) que alimentan una parte del circuito. Si no estoy mal estos se llaman fuentes conmutadas ....

TL497A es un IC que se utiliza para eso que necesitas. Al menos es el que conozco. Seguramente algún otro amigo conozca otro más moderno ó más fácil de implementar, pero ése es una opción.

Saludos.
Mario

Desconectado PICpegaso

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #13 en: 10 de Octubre de 2007, 23:50:28 »
Gracias Mario, mañana voy a buscarlo, espero se encuentre por aqui!,
Saludos
Fabiancho

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Desconectado Azicuetano

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Re: Jaula de FARADAY
« Respuesta #14 en: 11 de Octubre de 2007, 07:51:56 »
Puedes mirar también en Microchip:

http://www.microchip.com/ParamChartSearch/chart.aspx?branchID=9006&mid=11&lang=en&pageId=79

Por ejemplo el TC7660S.

Suerte con el proyecto y si se me ocurre alguna cosa ya la comento por aquí  :mrgreen:


Un saludo desde Alicante.


 

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