elektrostatische Aufladung und USB-Gerät

  • Mal ein VDR-fremdes Topic....

    Wir arbeiten in der Firma mit USB-Fingerabdrucklesern (U.are.U 4500). Gerade jetzt in der kalten Jahreszeit mit Heizungsluft, teils durch Klimaanlage gewärmt, bekommen wir schon nach wenigen Schritten zu den Rechnern (stehende Arbeitsplätze) durch elektrostatische Aufladung am Fingerabdruckleser 'eine gewischt'. Das ist kein Problem, das bekommen wir am Touchscreen auch. Problem ist, daß dabei wohl der Fingerabdruckleser (sehr) kurz außer Betrieb geht und danach in der Kassen-Applikation abgemeldet ist, solange, bis das Programm (nicht der Rechner) neu gestartet wird.

    Die Frage nun: wie kann ich den Fingerabdruckleser besser erden, so daß nicht die komplette Entladung auf den PC durchschlägt? Hat das überhaupt Sinn? Könnte ein aktiver USB-Hub helfen?

    Wir haben an einem Backoffice-Arbeitsplatz den Scanner am USB-Hub des Monitors angeschlossen. Da funktioniert das stabiler, was aber auch daran liegen kann, daß es sich um einen Sitz-Arbeitsplatz handelt und der Scanner nicht als erstes angefasst wird. Leider steht diese Möglichkeit (USB-Hub am Monitor) an den Touchscreens nicht zur Verfügung. USB-Hubs, die ich so gefunden habe, sind allesamt mit 2-poligen Steckern angeschlossen. Bringt das dann überhaupt was?


    Wer hat Ideen? Es gibt wohl so Erdungskabel für USB. Aber die kommen aus der Aluhut-Ecke und ich weiß nicht, was ich mir damit an zusätzlichen Problemen einhandeln kann.


    Christian

  • Hallo Christian,


    das Problem ist eigentlich der User. Durch ungeeignete bauliche Umgebung (isolierende Fußböden, zu niedrige Luftfeuchtugkeit, etc.) läd der User sich auf. Vielleicht kannst Du das Potenzial des Users durch Berühren eines Groundpads abbauen. Wenn Das Groundpad einen Widerstand (ca 1M) gegen Ground hat gibt es auch keinen unangenehmen "Schlag".


    Gruss zille

  • ja, das Thema kenne ich.

    Ich musste gestern gerade meinen Aduino Nano reparieren, da hats die SD101CWS durchgehauen, nachdem ich mit dem Drehencoder rumgespielt hatte. Normalerweise bastelt man nur mit ESD-Armband und ESD-Matte, bis zu dem Zeitpunkt, wo das lästig ist und man es vergisst/verdrängt.

    Dein Fingerprint-Reader sieht aber sehr gut isoliert aus, ich wundere mich, das es da einen Durchschlag zur Elektronik geben soll. Wenn man da was machen will, müsstest Du bis auf die Sensorfläche alles mit Alufolie bekleben und mit Masse verbinden, sodass man beim berühren sich zuerst darüber entlädt. Mit suppressor-Dioden kann man zwar auch in der Schaltung ableiten, aber durch die Aufladung entstehen ja unheimlich hohe Spannungen mit etlichen 10.000V die schon die Eingänge zerstören können. Deshalb muss direkt am Kontaktpunkt abgeleitet werden.

  • achso, zu hause habe ich von dem Zeug --> https://www.ebay.de/itm/2-5-m-…NsAAOxytQxSGgWx:rk:1:pf:0


    Reste auf den Werkstatttisch geklebt. Das Zeug leitet so mit 100kOhm pro cm ganz gut ab, ohne das man einen "Schlag" bekommt. Das könnte man sicher auch über den Fingerprintreader kleben, oder aber mit Kupfer-Abschirmlack lackieren und erden


    https://www.ebay.de/itm/Beschi…FwAAOSwdwVcRLOq:rk:1:pf:0

  • Wer hat Ideen?

    • Einen antistatischen Bodenbelag verlegen und die Luftfeuchtigkeit im Raum ausreichend hoch halten, ggf. Vorschriften fürs Schuhwerk (normale Gummisohlen isolieren gut) - wenn man nur unter die im Datenblatt angegebenen 15 kV kommen muss, kann es schon genügen einen Teppichboden gegen PVC oder Linoleum zu tauschen.
    • Die Fingerabdruckleser so kapseln, dass ein unabhängig vom USB-Gerät geerdetes Metallteil zuerst berührt werden muss (z.B. eine Klappe, die angehoben werden muss).
    • Die Software Hotplug-fähig machen, damit sie ein kurzes Verschwinden von USB-Geräten toleriert (falls die Hardware die Schocks zuverlässig überlebt).

    yaVDR-Dokumentation (Ceterum censeo enchiridia esse lectitanda.)

  • Wir haben es im vorletzten Jahr im Neubau-Großraumbüro mit ca. 480m³ Rauminhalt nur durch massiven Einsatz eines zum Luftbefeuchter umgewidmeten Einkoch/Glühwein-Geräts geschafft, die Raumluftfeuchte von unter 20% relative Feuchte auf knapp 30% zu heben. Da wurden über den Tag jeweils ~6 Liter Wasser verkocht. Die gut gemeinten Ratschläge der Geschäftsführung "Stellt doch ein paar Pflanzen auf" sind natürlich keine Lösung, denn Pflanzen können nicht mehr verdunsten als sie per Gießwasser zugeführt bekommen. Ich kenne keine Pflanzenanordnung, die bei akzeptablem Platzverbrauch jeden Tag 6 Liter vertragen würde. Dieses Thema wird in den Bau- und Arbeitsschutzverordnungen nur als Empfehlung "mehr als 40% relative Feuchte" ausgesprochen, da die Umsetzung nicht trivial und damit teuer ist. Solche extremen Werte treten allerdings auch nur in der Winterphase bei andauerndem Frost auf, da hilft dann auch kein Lüften, das ist dann eher kontraproduktiv.

    ASUS H87-PRO (Intel G3220+4GB RAM), 3x PCI-E CineS2 Dual DBS2 Ver. 5.5,
    64bit Ubuntu 16.04.4 LTS-Server, VDR 2.3.8 (mit DDCI2+streamdevserver+vompserver+vnsiserver)
    Diskless-Clienten: 4x Raspberry-Pi als Vomp-client in HD, 2x Fire TV (Stick und Box) mit Kodi per VNSI
    DVB-S-Radio per streamdev + externremux + ffmpeg + mpd auf Internetradios (mit Reciva-Barracuda-Chipsatz)

  • durch massiven Einsatz eines zum Luftbefeuchter umgewidmeten Einkoch/Glühwein-Geräts

    verdampfen durch kochen ist OK, es gibt aber auch diese Ultraschall Geräte --> https://www.ebay.de/itm/Ultras…56158758?oid=131809018439

    die kaltes Wasser vernebeln. Die sind aber ganz gefährlich. Da muss man jeden Tag penibel das Wasser wechseln und die Gerätschaft reinigen, da sich dort rasend schnell Keime bilden, die über das Aerosol in die Lunge wandern können. Gut geht auch über die Heizkörperverdunster. Davon braucht man aber auch eine große Anzahl. Und einmal Lüften macht fast einen halben Tag Verdunstung futsch. Am besten ESD-Kleidung und barfuß laufen ;)

  • ja, die Ultraschallgeräte oder auch die Luftwäscher, welche intern Wasser über eine Plastikmatte pumpen, sind die reinsten Bakterienschleudern.

    Kochen ist die einzige Alternative, braucht dann aber auch seine Energie..

    ASUS H87-PRO (Intel G3220+4GB RAM), 3x PCI-E CineS2 Dual DBS2 Ver. 5.5,
    64bit Ubuntu 16.04.4 LTS-Server, VDR 2.3.8 (mit DDCI2+streamdevserver+vompserver+vnsiserver)
    Diskless-Clienten: 4x Raspberry-Pi als Vomp-client in HD, 2x Fire TV (Stick und Box) mit Kodi per VNSI
    DVB-S-Radio per streamdev + externremux + ffmpeg + mpd auf Internetradios (mit Reciva-Barracuda-Chipsatz)

  • >>Die Frage nun: wie kann ich den Fingerabdruckleser besser erden, so daß nicht die komplette Entladung auf den PC durchschlägt? Hat das überhaupt Sinn? Könnte ein >>aktiver USB-Hub helfen?

    Du bekommst nur deswegen eine gewischt, weil eben weil der USB Anschluss gut geerdet ist.

    Wie schon geschrieben, besorg dir besseren Bodenbelag, der geringfügig leitfähig ist und so die Ladung der Benutzer gegen Erde ableitet. Gilt auch für Sitzmöbel. Ist übrigens auch angenehmer für die Angestellten.

  • Die Fingerabdruckleser so kapseln, dass ein unabhängig vom USB-Gerät geerdetes Metallteil zuerst berührt werden muss (z.B. eine Klappe, die angehoben werden muss).

    Ich denke, ich versuche das mal mit Mitarbeiterschulung... Erst auf den Touchscreen, dann auf den Fingerprintreader.

    Das dürfte die einfachste Lösung sein.


    Die baulichen Veränderungen brauchen ein wenig Vorlauf, sag ich mal ganz vorsichtig. Aber das behalte ich im Hinterkopf.


    Du bekommst nur deswegen eine gewischt, weil eben weil der USB Anschluss gut geerdet ist.

    Daher war der Gedanke, das an anderer Stelle mittels aktivem USB-Hub abzuleiten, bevor es am mainboard landet. In der Hoffnung, daß sich das Gerät dann nicht abmeldet. Auch nicht ganz kurz.


    Vielleicht muß ich ja am Ende auch auf meine Birkenstock verzichten. Das wäre allerdings tragisch....

    [edit] Da gibt's ja sogar eine Lösung. Ich bin begeistert!



    Christian

  • Einfach ein paar Reißzwecken von unten in die Lauffläche drücken und schon hast Du den Kondensator permanent entladen.

    Das funktioniert aber eigentlich nur, wenn die Innensohle ausreichend gut leitet. Bei den alten ESD-Birkenstocks gab es zwei Kontaktpunkte (Ferse und Vorfuß), an denen ein Metallstift mit runder Kappe in der Innensohle in Richtung Laufsohle eingelassen wurde, bei den neueren scheint es laut den Bildern nur Löcher in der Innensohle zu geben, damit man an den Stellen in Kontakt mit einem leitfähigen Material kommt.

    yaVDR-Dokumentation (Ceterum censeo enchiridia esse lectitanda.)

  • Das funktioniert aber eigentlich nur, wenn die Innensohle ausreichend gut leitet

    das funktioniert immer gut, solange die Reißzwecken nur lang genug sind ;) und am besten auf der dünnen Lauffläche.

    Ne Spaß beiseite, an alten ausgelatschen Tretern kann man auch eine Litze ein paar mal in der Lauffläche als Schlaufe von innen nach außen durchziehen. Das Grundproblem ist immer die hohe Sohlenisolation.

  • Ich würde mal im Internet nach einer Ableitmanchette suchen die man an den USB Port anschließen kann. Das wäre für mich die pragmatischste Lösung. Das würde ich dann als erstes Anfassen bevor ich was anderes berühren würde oder nur ein langes USB Kabel an dessen Gehäuse ich mich erden kann ( ggf dann noch ein 500k - 1M Ohm drangefrimmelt)

    VDR_1:

    Asus J3455-M, GT 710, SSD 240GB, 8GB DDR3, 1x DvbSky S950 with yavdr-ansible (testing)

    VDR_2:

    AsRock J3455, GT 710, SSD 120GB + SATA 400GB, 8GB DDR3, 1x DvbSky S952 with yavdr-ansible (testing)

    VDR_3_Testing:

    AtomiPi with Intel Atom x5-Z8350, 2GB DDR3, 16GB eMMC, 1x Sundtekt DVB-S with yavdr-ansible (testing)


  • Beim USB-Kabel ist aussen extra eine Abschirmung, die auf Seite des Computers niederohmig auf Gehäusemasse liegen sollte.

    Eine kleine Entladung gegen diese Leitung sollte eigentlich keine Probleme hervorrufen.

    Bei Mäusen habe ich es aber schon gesehen, dass die Abschirmung lediglich bis in die Maus geht, dort aber nicht angeschlossen ist.

    Für die Abschrimung zwecks EMV wird das reichen, gegen elektrostatische Aufladungen ist das aber nicht ideal, da die Maus selber ungeschützt ist.


    Im Netz gibt es zwar Bilder vom Innenleben von dem Fingerabdrucksensor, allerdings sind die nicht besonders gut.

    Ich kann leider nicht erkennen, ob da 4 oder 5 Kabel zu dem Stecker gehen.

    Es scheint sich aber um ein Sensormodul zu handeln, was es auch ohne das Gehäuse zu kaufen gibt. Man müsste den Sensor also öffnen können.

    Wenn das geht kann man um das Sensorfenster herum etwas zur Ableitung anbringen, was man mit der Abschirmung des USB-Kabels verbindet.

    Kupfer-Klebe-Folie oder man beschichtet das Gehäuse von innen mit Kupfer oder Graphit-Leitlack. Was halt am besten zu machen ist.

    Wichtig ist dabei, dass es guten Kontakt zur Abschirmung des Kabels bekommt, sonst springt der Funke irgendwo anders auf die Elektronik über und man hat nichts gewonnen.


    Wir haben an einem Backoffice-Arbeitsplatz den Scanner am USB-Hub des Monitors angeschlossen. Da funktioniert das stabiler, was aber auch daran liegen kann, daß es sich um einen Sitz-Arbeitsplatz handelt und der Scanner nicht als erstes angefasst wird.

    Dass es am USB-Hub liegt, bezweifele ich. Dann eher am Bürostuhl oder Scheibtisch.


    Was aber auch was ausmachen kann, ist der verwendete Computer, bzw. dessen Netzteil.

    Geräte mit externem Netzteil haben oft keine richtige Erdung (Schutzklasse II) da kommt es bisweilen zu unerwarteten Effekten.

    (Man erinnere sich noch an die vielen defekten Video-Ausgänge bei den FF-Karten)

    Gruss
    SHF


  • Im Netz gibt es zwar Bilder vom Innenleben von dem Fingerabdrucksensor, allerdings sind die nicht besonders gut.


    Ich kann leider nicht erkennen, ob da 4 oder 5 Kabel zu dem Stecker gehen.

    Es scheint sich aber um ein Sensormodul zu handeln, was es auch ohne das Gehäuse zu kaufen gibt. Man müsste den Sensor also öffnen können.

    Öffnen ging, wenn auch nicht allzu leicht. Alle 5 Kabel gehen zum Stecker.




    Die Bodenplatte ist aus Metall, der obere Teil aus Kunststoff. Die Unterseite der Bodenplatte trägt eine Gummierung, damit der Sensor nicht rumrutscht. Die isoliert natürlich auch.


    Christian

  • Das sieht natürlich mal wieder anders innen aus, als die Bilder, die ich gefunden habe:

    https://cdn3.volusion.com/eskl…files/photos/101104-2.jpg


    So wie ich sehe ist der Boden vom Gehäuse aber nicht mit der Schirmung verbunden. Eigentlich sollte er das sein.

    Das lässt sich aber einfach nachholen durch ein dünnes Stückchen Litze, was man zwischen die Gehäusehälften klemmt. Das andere Ende muss dann halt an das Entsprechende Lötpad der Platine. Welches das ist, kann man leider auf den Bildern so nicht sehen. Sollte sich aber finden lassen, im Zweifelsfall messen.


    Die Oberseite beschichten wird bei dem Aufbau leider etwas komplizierter. Man kann zwar die 6 Schrauben entfernen und sollte dann ans Oberteil kommen, aber ich befürchte, dass der Aufbau dann komplett auseinander fällt.

    Wenn es dumm läuft, muss nach dem Zusammenbau die Optik kalibriert werden. Keine Ahnung ob man das dann wieder funktionstüchtig zusammen bringt.

    Das würde ich nur anrühren, wenn das mit der Bodenplatte nichts bringt. Und dann auch erst mal nur bei einem Gerät zum Test.

    Gruss
    SHF


  • Mir ist noch ein anderer Lösungsversuch eingefallen:


    Aluminiumklebeband (das hatte ich zufällig die Tage benutzt).

    Einfach oben drauf kleben und erden.

    Natürlich den Ausschnitt für das Sensorfeld nicht vergessen ;D.

    Gruss
    SHF


  • Wir haben uns inzwischen so arrangiert, daß wir uns unseren Schlag am Touchscreen abholen. Dann sind wir entladen und können gefahrlos an den Fingerprint-Sensor.

    Das klappt eigentlich recht zuverlässig.


    Aber Danke für den Tip.


    Christian