Переподключение экспериментального оборудования: вопросы, касающиеся надлежащего заземления, источников питания постоянного тока и точных приборов.

Вы можете связать отрицательные порты вместе, и вот результат:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

В первом примере источники связаны с цифровым сигналом (или аналоговым), идущим от одной цепи питания 12 В к источнику питания 5 В. Поскольку они связаны только в одном месте, ток не может вернуться к источнику 12 В. Результат аналогичен, если вы соединили две батареи вместе одним проводом, ток не будет течь. Другой результат заключается в том, что если эти источники питания каким-либо образом не заземлены друг относительно друга, напряжение между ними может иметь множество значений в зависимости от условий и быть неопределенным. Если вы поместите вольтметр между верхней частью двух источников питания, вы можете прочитать что-то другое, кроме 7 В.

Чтобы решить эти проблемы, вы можете соединить два источника вместе на отрицательной клемме, ток может течь обратно, и вы знаете, что отрицательные клеммы источников питания будут очень близки к одному и тому же напряжению (для изменения потребуется очень большой ток). что V = IR, поэтому, если R низкое, например, 0,1 Ом или ниже для большинства проводов, потребуется ток 10 А, чтобы получить 1 В между источниками питания)

То, что вы получаете, это два источника питания, привязанные друг к другу, ток может течь обратно к источнику питания 12 В, и вы должны быть в состоянии измерить 7 В между положительными шинами обоих источников питания с помощью вольтметра.

Эти примеры лучше всего работают с изолированными источниками питания (источники, которые могут плавать, многие расходные материалы лабораторного класса изолированы. Проверьте, что у вас есть. можно даже сделать систему с положительной и отрицательной шиной.

Если источники питания подключены к земле (например, заземление сети переменного тока), вы можете создать контур заземления с кабелем между двумя источниками питания, что может создать шум в вашей системе.

Редактировать

Диаграмма, которую вы добавили позже, скорее всего, не подходит, потому что вы делаете контур заземления (показан ниже). Это зависит от чувствительности вашего сервоконтроллера. Подключение ЦАП к сервоконтроллеру создает гигантский контур заземления, потому что сервоконтроллер имеет другое заземление, чем ваша аналоговая электроника.

Это проблема только в том случае, если в системе присутствует шум, но обычно контуры заземления создают шум, вы можете попробовать и измерить шум на ЦАП на сервоприводе с помощью вольтметра, чтобы убедиться в отсутствии шума. Другая проблема заключается в разделении заземления между блоками питания переменного тока, это может создать другой потенциал и привести к тому, что сервопривод будет считывать напряжение, отличное от выходного сигнала ЦАП.

Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Ground_loop_(электричество)

Что вы можете с этим поделать? Минимизируйте площадь контура или заземлите оба источника питания из одного и того же источника (если возможно).

Еще одна вещь, которую можно сделать, чтобы разорвать петлю, - это купить изолятор. Аналоговые изоляторы доступны для изоляции ЦАП от сервопривода, тогда не потребуется соединительное заземление между блоками (вы подключаете два заземления от каждого блока к изолятору, но между заземлениями от изолятора имеется высокое сопротивление).

Цифровой изолятор и изолятор питания также могут работать между модулем ЦАП и источником питания +5 В, чтобы отключить там контур заземления.