Gadget EMI Sniffer

Een nuttige schakeling ook voor thuis

Elke keer is het weer spannend wat de leden van FHI voor een gadget voor de beurs verzonnen hebben. Ondertussen hebben we er al heel veel gehad en mogen we gerust stellen dat ze bijna allemaal collectors-items zijn. Voor de WoTS 2026 heeft Arjen Bogerman van Evabits de gadget ontworpen. Samen met 21 andere bedrijven wordt dit ontwerp als verzamelbaar instrument op de beurs uitgebracht.

Tijdens de WoTS is er dit jaar niet één, maar zijn er vier gadgets die de bezoekers kunnen verzamelen. Van deze vier is de EMI Sniffer de interessantste voor hen die voor de World of Electronics naar de beurs komen. Deze compacte gadget is speciaal ontwikkeld voor bezoekers van de beurs en laat zien hoe samenwerking binnen de elektronicasector leidt tot innovatieve toepassingen.

De EMI Sniffer meet elektromagnetische straling in de omgeving. Daarmee krijg je inzicht in signalen en interferentie die aanwezig zijn in elektronische systemen. 22 exposanten werken samen aan het ontwerp, de productie en de kalibratie van de gadget. Zo ontstaat een beursproject waarin ontwikkeling, productie en toepassing samenkomen.

Raspberry Pi

De Sniffer is een slimme schakeling die voorzien is van twee opnemers, analoge signaalverwerking, een microcontroller en twee displays met LED’s. Verder bevat de schakeling een accu met lader en een voeding om de gewenste spanningen op te wekken.

Afbeelding 1 toont de microcontroller. Dit is een Raspberry Pi RP2354A. Deze bevat zoals in afbeelding 1 te zien is, vier ADC’s, veel IO, een communicatiepoort voor USB en een TAG-poort.

De embedded software is in de Sniffer het eigenlijke hart van de schakeling. Niet alleen verwerkt deze de ingangssignalen en stuurt de LED’s aan, maar zorgt ook voor het veilig laden van de accu.

Laagfrequente EMI

Naast de microcontroller die de signaalverwerking en weergave verzorgt, zijn er natuurlijk ook de opnemers van de elektromagnetische straling en de elektronica die de opgepikte signalen verwerkt en doorstuurt naar de ADC van de microcontroller. In afbeelding 2 ziet u de schakeling die bedoeld is voor het oppikken van laagfrequente signalen. L1 en L2 zijn hierin de sensoren waarvan het signaal met de opamps U5 versterkt wordt. Elke versterkertrap heeft een regelbare versterkingsfactor. De elektronische potentiometers U1 en U2 zijn hierin de regelelementen. Deze worden aangestuurd vanuit de microcontroller waarbij de gebruiker met de schakelaars Switch1 en 2 de waarde kan aanpassen.

Nadat het signaal versterkt is, wordt het gevoerd naar een 3,5 mm stereo-jack voor het aansluiten van bijvoorbeeld een hoofdtelefoon en wordt het via de gelijkrichters U6B en U6C naar de versterkertrappen rond U6A en U6D gestuurd. Hier wordt het signaal opgekrikt naar een niveau waar de analoog-digitaal-converter in de microcontroller goed mee overweg kan.

Opvallend aan dit gedeelte is dat het stereo is uitgevoerd. Voor het alleen vaststellen van de aanwezigheid van EMI is dit natuurlijk niet nodig. Echter door dit deel stereo uit te voeren, heeft de Sniffer niet alleen een detecterende functie, maar is ook plaatsbepaling mogelijk. In afbeelding 3 ziet u de twee oppikspoelen in het brede einde van de sniffer. Meteen daarboven zijn vijf LED’s op de print te vinden. De microcontroller stuurt deze aan op basis van het signaalverschil tussen de beide kanalen. Pikt bijvoorbeeld spoel L1 meer op dan L2, dan licht de LED meteen boven L1 op. Brandt de middelste LED dan wil dat zeggen dat L1 en L2 evenveel signaal opvangen. De bron van de EMI bevindt zich dan midden onder de Sniffer. Deze functie komt bijvoorbeeld handig van pas bij het opsporen van bijvoorbeeld kabels die in een muur zijn weggewerkt.

Onder in afbeelding 2 ziet u nog een aparte versterker rond transistor Q3. Deze is bedoeld om de in de Sniffer aanwezige luidspreker van signaal te voorzien. De hoofdtelefoon is dus niet altijd nodig voor het hoorbaar maken van de EMI.

Hoogfrequente EMI

Voor het detecteren van hoogfrequente EMI is de schakeling uit afbeelding 4 bedoeld. In grote lijnen is dit een vergelijkbare schakeling met die in afbeelding 2. Verschil is het ontbreken van de audioversterking. Ook nu is het uiteindelijk de ADC in de microcontroller die het signaal moet verwerken en zichtbaar maken.

Op de print is dit deel van de schakeling helemaal bovenin het smalle deel van de Sniffer te vinden. Daaronder zijn zoals u in afbeelding 3 kunt zien acht LED’s geplaatst. Deze vormen een soort VU-meter die vanuit de microcontroller aangestuurd wordt.

En meer

De tot nu toe besproken delen van de schakeling vormen nog niet het totale schema van de Sniffer. Niet besproken zijn de voeding, de acculader en de aansturing van de 13 intelligente RGB-LED’s. Dit zijn redelijke standaardschakelingen en die laten we gezien de beperkte ruimte in deze e-totaal even buiten beschouwing. Wie echter het totale schema wil hebben en ook wil weten hoe de software is opgebouwd, kan na de WoTS terecht op een speciale infopagina op internet waar alles rondom de EMI Sniffer terug te vinden is.

Verzamelen

Tijdens uw bezoek aan de beurs kunt u de EMI Sniffer bij verschillende stands verzamelen. Ook het testen van de werking en het kalibreren horen bij de verschillende plekken die u moet bezoeken om dit handige instrument in handen te krijgen.

Zoals gebruikelijk moet u zich natuurlijk wel van tevoren aanmelden bij de organisatoren. Dit doet u via uw aanmelding voor de beurs.