먼저 알아둘 용어
고임피던스 입력 — 아주 작은 전류로도 전압이 영향을 받기 쉬운 입력입니다. 주변 전기장이나 기생 정전용량의 영향이 나타날 수 있습니다.
부유 입력·풀다운(pull-down) — 부유 입력은 의도한 전위로 구동되거나 연결되지 않은 입력입니다. 풀다운은 저항으로 기준점 쪽으로 당기는 연결이며, 센서 출력에 추가하면 신호 자체를 줄일 수도 있습니다.
등가 출력 저항 — 신호원이 내부에 저항을 가진 전압원처럼 보이는 효과를 나타냅니다. 출력에 저항을 연결하면 이 저항과 함께 분압이 생길 수 있습니다.
원래 센서와 알려진 입력을 비교합니다
센서의 신호 전압, 기준 접지와 전원 꺼짐 상태의 핀(pin) 허용 조건부터 확인합니다.
노출된 동작 회로를 만지는 시험 대신, 전원을 끈 상태에서 입력 배선과 센서의 기준 접지 연결을 확인합니다. 그다음 회로의 허용 범위 안에서 크기를 아는 저임피던스 신호를 대신 넣어 보고, 같은 흔들림이 생기는지 비교합니다. 원래 센서에서만 문제가 나타나면 센서 출력 임피던스·배선·기준 경로를 조사합니다. 알려진 입력에서도 흔들리면 ADC 기준·전원·측정 경로를 확인합니다.
풀다운 10 kΩ을 모든 입력의 처방으로 사용하지 않습니다. 설명용으로 센서의 등가 출력 저항이 100 kΩ이고 입력에 10 kΩ을 접지 쪽으로 추가하면 단순 저항 모델의 출력은 원래 전압의 10/(100+10), 즉 약 1/11이 됩니다. 숫자가 안정되어 보여도 실제 신호를 크게 줄였을 수 있습니다. 바이어스(bias)가 필요한 입력인지 이미 구동되는 아날로그(analog) 출력인지 구분합니다.
센서 연결과 알려진 입력의 결과를 같은 샘플 조건에서 기록합니다. 저항이나 필터(filter)를 추가한 뒤에는 잡음뿐 아니라 신호 크기와 응답 속도가 요구 범위를 유지하는지도 확인합니다.
배선을 바꿀 때에는 신호와 그 귀환을 한 쌍으로 봅니다
같은 센서와 코드에서 배선 길이·경로만 바꿔 비교합니다. 불필요하게 긴 구간을 줄이고 빠르게 전류가 바뀌는 전원 배선에서 떨어뜨리되, 신호가 돌아오는 기준선까지 신호선에서 멀리 떼지는 않습니다. 필요한 경우 신호와 그 귀환선을 꼬아 루프 면적을 줄입니다. 서로 다른 단방향 신호 두 개를 꼬았다고 차동 신호쌍이 되는 것은 아닙니다.
실드(shield)는 외부 전기장 등의 영향을 줄이기 위해 케이블을 둘러싸는 도체입니다. 긴 배선에서 검토할 수 있지만 실드를 어느 기준에 어떻게 접속하는지, 추가된 용량이 센서 출력에 얼마나 큰 부하로 작용하는지도 확인합니다. 케이블을 교체한 뒤 숫자만 안정되었는지 보지 말고 입력 크기와 응답 속도도 같은 조건에서 비교합니다.
전원 재투입이나 리셋 직후에만 값이 달라진다면 초기화 전 입력의 상태도 확인합니다. 알려진 저임피던스 입력에서도 같은 현상이 있는지 나누어 보면 배선에 의한 민감도와 초기 설정·기준 전압 문제를 구분하기 쉽습니다. 원래 접촉이나 접근을 감지하도록 만든 정전용량 센서(capacitive sensor)는 목적이 다르므로, 의도된 감도까지 불량으로 없애지 않습니다.
작업 순서를 다시 확인합니다
