Я разрабатываю систему управления, которую буду устанавливать рядом с действующей железной дорогой. Система имеет множество интерфейсов, которые подключаются извне к различным устройствам, она имеет Wiegand, RS485, Ethernet и несколько контактов цифрового ввода-вывода.
В настоящее время я думаю об использовании варисторов на каждом контакте, кроме Ethernet, конечно, токоограничивающих резисторов, чтобы избежать коротких замыканий, и предохранителей на контактах питания. Нужны ли TVS-диоды/стабилитроны или оптронная связь или в этом случае достаточно варистора? (MCU, скорее всего, будет Atmega1284 или другой AVR8)
Мой вопрос заключается в том, каковы передовые методы и решения для предотвращения электромагнитных помех и электростатических разрядов, а также любых других помех, вызванных людьми или железной дорогой? Я знаю, что Ethernet и RS485 защищены, для них мы будем использовать экранированные кабели.
Я контролировал с помощью анализатора спектра в 200 метрах от тягового поезда кабельное телевидение CATV 300 МГц. Проникновение было огромным и вызывало заметные помехи при прохождении поезда. Большинство причин заключалось в окислении заземления коаксиального кабеля и качестве коаксиального кабеля (одинарное, двойное экранирование, проникновение влаги из-за обрывов). и обратно) по всему интересующему спектру и индуцированному току на этом дифференциальном несбалансированном импедансе.
Решений много. Низкий дифференциальный сбалансированный импеданс. Высокий импеданс CM, превышающий полосу пропускания сигнала более чем в 5 раз, не вызывает искажения групповой задержки.
Наивно предполагать, что ваша витая пара чувствительна только к переходным напряжениям, а не к целостности сигнала. Если вы решаете проблемы целостности сигнала с помощью теста, используя эквивалентный импульсный шум A/м с временем нарастания xx нс и импульсный шум В/м с В/м и тем же временем нарастания для емкости связи, вы можете провести эксперименты ближнего поля вдоль выбранного вами сигнального кабеля. и измерьте на анализаторе спектра или DSO индуцированный сигнал в соответствии с полным сопротивлением на вашем кабеле и экстраполируйте.
Как только вы полностью поймете проникновение из этих источников и сможете профессионально смоделировать его с помощью уровней dV/dt и dI/dt из испытаний реактивного переключателя, вы сможете надежно защититься от переходных уровней. Предположим, что ваши заземляющие соединения стареют на 10 Ом до >100 Ом с течением времени, если только у вас нет иных спецификаций. лучше, чем линии электропередач, и смоделируйте это в своих планах проектирования и проверочных испытаний (DVT).
Распространенными решениями являются кабели STP, контролируемое сопротивление заземления (оплетка, плоский провод или многожильный провод), дроссели CM вокруг кабелей на обоих концах и балуны SMD Ethernet с оптимальным сопротивлением, согласованные на плате для каждого разъема.
Когда я был младшим инженером-конструктором в аэрокосмической отрасли в конце 70-х, когда еще был «зеленым слабаком», я однажды сделал ошибочное предположение , что мой «длинный» дифференциальный кабель RS485 со скоростью 9600 бод подходит на обоих концах для сети SCADA перед запуском ракеты. После того, как я ушел из компании и у меня не было возможности провести полевые испытания, один инженер сказал мне, что при использовании УКВ-передатчика возникают всевозможные ошибки данных. Мораль моей истины: учитесь на моих ошибках и включайте фильтр Pi на обоих концах, чтобы подавить демодулированные AM VHF / UHF, вызывающие ошибки целостности сигнала, что в основном представляет собой балун с ограничением нагрузки RF. (синфазный дроссель)
Энди ака