Шум из-за паразитных напряжений в системе сбора данных

Несимметричный заземленный канал передачи данных. Плата слева на рисунке ниже имеет входы, соединенные кабелями BNC, идущими от усилителей датчиков силы A1, A2, A3, A4, как показано справа:

введите описание изображения здесь

Если BNC не подключен, когда я измеряю напряжение между любой клеммой BNC-разъема и землей, мультиметр показывает около 100 В переменного тока. Но, используя настройку мультиметра с низким импедансом, я убедился, что это паразитное напряжение, также известное как призрачное напряжение.

Поскольку я измеряю это паразитное напряжение между внутренним контактом BNC и землей и внешним контактом BNC с землей, я предполагаю, что это паразитное напряжение совпадает по фазе с обеими клеммами BNC.

В системе нет прямых контуров заземления, т.е. заземление усилителей/источников не заземлено. Во время сбора данных иногда я вижу появление и исчезновение шума в течение нескольких секунд, и я подозреваю емкостную связь.

Мои вопросы:

1-) Максимальное входное напряжение для сбора данных составляет +-10 В постоянного тока. Будет ли это паразитное напряжение проблемой в этом случае? Превышает ли он максимальный диапазон синфазного режима? Потому что в тот момент, когда я подключаю чтение, все в порядке. Но я не уверен, что это паразитное напряжение все еще имеет побочные эффекты.

2-) Является ли эта конфигурация более восприимчивой к ошибкам в показаниях, чем в дифференциальных входах? Как бы диф закончился. подключение устраняет шум, вызванный паразитными напряжениями?

Если ваш мультиметр показывает 80-100 В переменного тока, то у вас настоящая проблема. Мультиметру требуется ток около 18 мкА (при входном сопротивлении 10 МОм), так что это не просто «фантомное напряжение», я бы очень внимательно посмотрел на ваш блок питания.
Во всех источниках питания у меня это паразитное напряжение между их клеммой и землей составляет около 90 В переменного тока. Он идет от блоков питания.
Если вам нужен низкий уровень шума, вам нужен правильный тип источника питания (и, возможно, линейный выходной каскад), правильно заземленный и с низкой емкостной связью между входом и выходом.
Знаете ли вы какой-либо тип источника питания, который имеет почти нулевую связь, например аккумулятор? Я купил медицинские одобренные, но у них есть эта проблема. Я пробовал линейный, я пробовал SMPS. Не могу избавиться от этого демона.
Ищите блоки питания с рейтингом CF, такие как производства TDK-Lambda, они имеют превосходную изоляцию. Вы должны быть осторожны при выборе расходных материалов, потому что некоторые из них имеют смешанные возможности, такие как этот блок BEAR. Номинальное напряжение 24 В CF и номинальное напряжение 12 В BF. bearpwr.com/pr_medical-dualCF-BF.shtml
Вы можете найти тестовую часть утечки на землю, чтобы понять, что вы можете получить. rigelmedical.com/downloads/…
@JackCreasey Может ли величина этой утечки измениться во время сбора данных. Потому что кажется, что синфазный шум иногда увеличивается на несколько секунд и снова уменьшается.
Это не синфазный шум, если у вас есть только однотактный входной АЦП!
Вы имеете в виду, что имя не может быть названо см-шумом, или вы имеете в виду, что то, что я наблюдаю, не связано с утечкой питания?
то, что я имел в виду под общим режимом, было паразитной связью через обе сигнальные линии с землей.
@JackCreasey приложил большие усилия, чтобы объяснить ваши симптомы, но на вашей блок-схеме недостаточно подробностей, чтобы показать, где есть изоляция с шумом утечки C и где есть взаимная связь со всеми каналами от одного, находящегося рядом с помехами, и как «gdc» разделяется питанием постоянного тока и заземлением BNC. В любом случае DAQ может видеть несбалансированный спектр, наведенный на кабель, который не виден на вашей блок-схеме. (что приводит к плохому CMRR в коаксиальном кабеле) Однако утечка в сети переменного тока должна быть каким-то образом шунтирована, чтобы предотвратить ограничение внутри DAQ.

Ответы (1)

Этот вопрос и ответ объясняют, как на выходе многих двухконтактных импульсных источников переменного тока (бесземельных) используется внутренний конденсатор для уменьшения чрезмерного шума переключения на выходе из-за внутренней емкостной связи трансформатора.: -

введите описание изображения здесь

Побочным эффектом является то, что обе выходные клеммы постоянного тока (разомкнутая цепь) «качаются» на частоте сети переменного тока. Это безвредно для человека, но может вызвать проблемы с некоторыми входами некоторых плат сбора данных.

Максимальное входное напряжение для сбора данных составляет +-10 В постоянного тока. Будет ли это паразитное напряжение проблемой в этом случае? Превышает ли он максимальный диапазон синфазного режима?

Вам нужно будет взглянуть на лист данных платы сбора данных, чтобы увидеть, может ли это быть проблемой.

Является ли эта конфигурация более восприимчивой к ошибкам в показаниях, чем в дифференциальных входных сигналах?

Да, это так. Использование несимметричного входа означает, что от мешающего синфазного сигнала на землю будет протекать больший ток, чем ток, протекающий по сигнальной линии, и это может создать дифференциальный мешающий сигнал небольшого размера.

Как бы диф закончился. подключение устраняет шум, вызванный паразитными напряжениями?

Входной импеданс по отношению к земле, представленный обоими дифференциальными входами, одинаков, поэтому то, что было упомянуто ранее о несбалансированных токах, неприменимо, ОДНАКО, если эти импедансы высоки и для подавления синфазного напряжения не применяются внешние емкости, вы можете легко заглушить диапазон синфазного входа дифференциального входа DAQ.

@ Энди Какой ток через крышку 2200 пикофарад? 100 мкА? и его однобокость.
@analogsystemsrf ток питания переменного тока зависит от того, к чему подключены выходные клеммы постоянного тока.
@Andyaka Поскольку шум появляется на всех каналах, я почти уверен, что это синфазные емкостные помехи. Но в чем может быть причина, это происходит иногда на несколько секунд (во всех каналах) даже не периодично. Шум увеличивается на пару секунд и уходит. Какие параметры могут повлиять на величину случайного изменения емкостной связи? Может ли это быть изменение из-за токов заземления или фильтра SMPS или переключения? Мне действительно интересно, почему это происходит случайно. Спасибо.
@ user1234 Я понятия не имею без схемы системы. Влияние нагрузки на вторичные цепи, характер нагрузки и ее полное сопротивление относительно земли, циклическое выключение и включение переключения из-за наличия малых нагрузок. Причин может быть много. Извините за поздний ответ.
Шум из-за паразитных напряжений в системе сбора данных
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v