Заземление экрана для аналогового датчика

подключение RTD

Для проведения точных измерений термометрам сопротивления часто требуется 3-проводное или 4-проводное соединение , поскольку сопротивление соединительных проводов зависит от температуры.
[@Фил упомянул об этом в своем комментарии .]

В 2-проводном соединении переменное паразитное сопротивление соединительных проводов появляется последовательно с исправным RTD. Вы подаете ток через два провода и RTD и измеряете общее падение напряжения на тех же двух проводах. Вы не можете отделить вклад соединительных проводов от фактического RTD.

4-проводное подключение RTD решает проблему, подавая ток возбуждения по одной паре проводов, измеряя падение напряжения по второй паре проводов. Связь Кельвина. Ток в сенсорной паре проводов пренебрежимо мал, как и падение напряжения.

3-проводное подключение RTD решает проблему за счет измерения паразитного падения напряжения в проводе возбуждения. Несколько менее точно, чем 4-проводное подключение. Несколько более сложный входной каскад (он должен вычитать паразитное напряжение из общего). Меньше проводов, что может быть важно, если соединения длинные. (Если вам интересно узнать о внешнем интерфейсе датчика для 3-проводного RTD, вот примечание по применению: Microchip AN687, Прецизионное измерение температуры с помощью RTD .)

Тип кабеля

Для географически небольшой установки и точных измерений хорошей идеей будет 4-проводное соединение. Это требует кабелей с витой парой.

Куда подключить щит?

Экран должен иметь прямое соединение только с одного конца (другой конец либо не подключен, либо подключен через небольшой керамический конденсатор). Какой конец подключать? Хорошей практикой является подключение экрана к тому концу, где генерируются помехи. Моим первым выбором было бы подключить экран к той же земле, что и насос и шаговый двигатель.

Смоделируем витую пару в потоке 10 ампер/10 микросекунд при изменении тока коммутации/коммутатора.

Предположим, что длина витой пары составляет 10 м, расстояние между плюсовым и минусовым проводом составляет 2 мм. Это дает ОБЛАСТЬ, которая нам нужна для уравнения ниже. Скручивание мы рассмотрим позже, потому что скручивание никогда не бывает совершенным, а поток никогда не аннулируется полностью.

Пусть расстояние между витой парой и моделью генерации потока HOT wire равно 1 метру. Обратите внимание, что я разместил обратный провод двигателя на бесконечности.

Используйте эту формулу

Vinduce = [MU0 * MUr * Площадь/(2*pi*Расстояние)] * dI/dT

который является комбинацией закона Био-Савара и закона индукции Фарадея.

Для MU0 = 4*pi*10^-7 генри/метр и MUr = 1 (воздух, медь) это становится

Vinduce = 2e-7 * площадь/расстояние * dI/dT

Vinduce = 2e-7 * (10 метров * 2 мм) / 1 метр * 10^+6 ампер/сек.

Vinduce = 2e-7 * 10м/метр * 2мм * 1e^+6

Виндук = 2e-7 * 10 * 0,002 * 1 000 000

Vinduce = 2 * 0,002 = 4 * 0,001 = 4000 мкВ

Является ли 4000 мкВ от магнитного поля двигателя на расстоянии 1 метра серьезной ошибкой?

Если это так, используйте витую пару, но не ожидайте затухания более 20 дБ.

Создайте его и измерьте уровень шума от двигателей и насосов.

На этот вопрос нет общего ответа. Коаксиальный кабель предотвращает связь по магнитному полю, но чувствителен к связи по электрическому полю, тогда как с экранированной витой парой все наоборот.