Enviando salida de sensor digital por cable hasta 30 metros

Para un cable de este tamaño, puede transmitir la señal de corriente en lugar de voltaje . Esto será mucho más inmune al ruido. Este enfoque se utiliza en MIDI , por ejemplo. En el lado del sensor, use un transistor para conducir una resistencia de 5 V a 220 Ohm en la línea. En el lado de recepción, conecte un LED de optoacoplador a la línea, para que se ilumine cuando transmita un nivel ALTO. Cuando el optoacoplador LED está encendido, el transistor se abre y lleva la salida a BAJA. Esto también aislará sus dispositivos, lo cual es bueno para la seguridad.

  

Su transistor está configurado incorrectamente.   Debe tirar de la bobina del relé y la bobina + a 5 V con un diodo inverso A TRAVÉS del Vce de la NPN. Una tapa 1uF o una tapa cerámica similar debe estar cerca de las conexiones de salida de la bobina del transistor para 5V y 0V (gnd).

Dado que la pantalla táctil utiliza señales de alta impedancia y nivel bajo, es susceptible al ruido de la bobina del relé V = L dI / dt y la corriente conmutada en los contactos y campos eléctricos dispersos de voltaje de línea que pueden ser de 100 V / m en un cable de bucle abierto.

Para garantizar la integridad de la señal, debe entenderse que el cable largo debe tener una impedancia muy baja en relación con la impedancia acoplada de los campos eléctricos (V) y magnéticos (I) dispersos para aislarlo de las perturbaciones.

1) Use un estrangulador de CM en modo común apropiado con cables de par trenzado.

• esto mejora la señal diferencial al equilibrar la impedancia de cada cable para rechazar una diferencia de corriente o voltaje.

  • por ejemplo tierra o el suministro es de baja impedancia en relación con la señal, de modo que la inducción de ruido es peor en la señal de mayor impedancia.
  • Por lo tanto, un estrangulador de CM aumenta la impedancia (\ $ Z = \ omega L \ $) durante muchas décadas de frecuencia para que el ruido de la línea y algo de energía de pico no se conviertan en una señal diferencial y la corrompan.
• el par trenzado y el blindaje también reducen la interferencia causada por el ruido perdido

Entonces, ¿cómo se reduce la impedancia del sensor?

  

• use solo la salida amortiguada de la electrónica del detector del sensor del interruptor y no la señal del sensor en sí para conducir el cable.
  
• asegúrese de que el sensor táctil esté protegido con algún plano del suelo contra el ruido irradiado y la ESD, así como el ruido de la disociación con las tapas de derivación seleccionadas apropiadas.
  

¿Qué tan baja debe ser la impedancia para ser confiable?

• Comparado con el ruido de 100V @ 10kohm equiv Z y > = 1V señal que solo está encendida, apagada, aproximadamente < 200 Ohms se considera Low Z en comparación con el acoplamiento de impedancia parásita.
• sin todos los detalles específicos sobre su diseño, solo los principios generales de diseño pueden responder a su pregunta.

¿Necesita aislamiento óptico?

• No, pero ayuda para el cambio de alta velocidad, que no se aplica aquí.

¿Necesita un par trenzado?

No, pero ayuda cuando el par está cerrado y torcido para rechazar el ruido diferencial y también crea una impedancia controlada de 120 a 240 ohmios de diferencia según la separación del cable y el aislamiento.

También depende de cómo se separen los cables de relé de contacto y de contacto cercanos del par de señales de encendido / apagado del variador. Use par trenzado para todo cuando sea posible.

p.s.

• si su carga es una bombilla de 100 Ohm con 240V, cuando está fría a temperatura ambiente, es 1000 Ohms cuando está caliente (0.24A * 240Vac = 58W) y, por lo tanto, la corriente pico puede ser de 10 veces la media cuando está fría, lo que causa una corriente de EMI ruido de pulso de ~ 2.4A dependiendo de la fase aleatoria de encendido NB!

Si esas son las únicas conexiones entre ellos, y las conexiones a tierra no están conectadas en otro lugar, entonces debería estar bien, asumiendo que los cables son lo suficientemente pesados como para no producir una caída de voltaje significativa a esa distancia. Creo que usaría un MOSFET y no un transistor.

Sin embargo, eliminaría el circuito de extracción que contiene R2 y simplemente lo convertiría en una salida de colector abierto. El objetivo espera solo un tirón hacia abajo hasta su terreno de referencia. El pull-up solo complicará las cosas y reducirá la corriente extraída de la línea.

Ya que se trata de miliamperios en el circuito, la interferencia de la red no debería ser un problema importante. Sin embargo, las descargas de tormenta son otra cosa. El uso de transorbs puede estar garantizado, o incluso un pequeño relé de aislamiento.

Si las conexiones a tierra en ambos extremos están conectadas a diferentes conexiones de línea, definitivamente lo aislaré, ya sea con un relé o con un opto-acoplador adecuadamente protegido.