Ein Leser schrieb mir, sein Temperatursensor schwanke um zwei Grad, obwohl der Raum konstant war. Der Fehler lag nicht am Sensor, sondern am Steckernetzteil.
Schaltnetzteil und Rauschen
Billige USB-Netzteile erzeugen mit ihrem Schaltwandler Störungen im Bereich von 50 bis 200 mV auf der 5-V-Leitung, mit Frequenzen von einigen zehn Kilohertz. Der Spannungsregler auf dem Board dämpft das, aber nicht vollständig, und der ADC des ESP32 ist ohnehin kein Präzisionsgerät.
So sieht man es
Ein Oszilloskop an der 3,3-V-Schiene, AC-gekoppelt und mit 20 mV pro Kästchen, zeigt es sofort. Mit dem Originalnetzteil: 8 mV Spitze-Spitze. Mit dem Gratisnetzteil aus der Kiste: 70 mV. Ein Akku als Versorgung liefert so gut wie nichts.
Was hilft
- Ein Keramikkondensator mit 100 nF direkt an den Versorgungspins des Sensors.
- Ein Elko mit 100 µF an der Zuleitung.
- Mehrfach messen und mitteln: Der Mittelwert aus 16 Messwerten halbiert das Rauschen ungefähr.
- Ein besseres Netzteil, oder zum Testen einfach einen Akku.
Danach lag die Schwankung des Sensors bei 0,1 Grad. Der Sensor war die ganze Zeit in Ordnung.