¿Desacoplamiento adecuado / reducción de ruido para dos acelerómetros?

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Este es mi primer PCB, ¡así que perdona algo de mi ignorancia! Me gustaría montar dos acelerómetros ( ADXL193 : +/- 250g), ortogonalmente , en el mismo PCB, y tiene una pregunta sobre el ruido.

El diseño actual es tener 5 hilos de un cable de cinta soldados a la PCB, como se muestra a continuación: 5V, GND, X_OUT_1, NC, X_OUT_2. El "NC" está conectado a GND en la placa DAQ, pero no tiene conexión en la PCB de aceleración, con la intención de reducir el ruido entre las líneas de señal. Son de un solo extremo, recolectados simultáneamente.

  • C1 y C2 son capacitores cerámicos de 0.1uF y 1uF, respectivamente, destinados a disociar el ruido de la fuente de alimentación.
  • Los cables de cinta a estos PCB de la placa DAQ tendrán una longitud de hasta 16 pulgadas, y podrían tener núcleos de ferrita a lo largo de los cables de cinta

Preguntas :

  • ¿Debería esta combinación del plano de tierra / condensadores reducir efectivamente el ruido?
  • Si quiero usar una radio en el DAQ, ¿requerirá mucho más desacoplamiento?

Agradezco cualquier ayuda! Planeo hacer que este diseño esté disponible gratuitamente después de haberlo realizado y probado.

EDICIONES RECIENTES:

  • cambió el plano de poder en la parte superior del tablero por un plano de tierra que está atado a la parte inferior
  • se agregaron retenciones más grandes (superior + inferior) alrededor de los orificios para la cabeza del tornillo de la tapa del zócalo # 4-40
  • movió los pines de autoprueba a la cuadrícula de 0.1 ". Desafortunadamente, al hacerlo se eliminaron otras 2 etiquetas del tablero ...

Imágenes:

    
pregunta Joel

2 respuestas

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La hoja de datos describe el dispositivo como muy bien inmune al ruido con salida radiométrica (a la fuente de alimentación) de DC a 400Hz. Por lo tanto, para leer bien la "relación" de CC, intente usar 2 + 2 + 2 = cable de "detección" de "cable" para 2 dispositivos. En DC, te afectan las fuerzas óhmicas, galvánicas y termoeléctricas, pero no la radio. 

-- Drive --->--*-----+----------------------------+
-- Sense ---<--/     |                            |
                     |                            |
-- Sense ---<----Device (of DC half bridge type),Device--->---Sense--
                     |                            |
-- Sense ---<--\     |                            |
-- Ground --<--*-----+----------------------------+

Los 3 cables de detección deben cumplir con la entrada ratiométrica del ADC, digamos que la parte superior va a la entrada de referencia positiva del ADC, la entrada intermedia a la entrada positiva, el sentido inferior se divide en 2 pines: referencia negativa (de entrada balanceada) y el pin negativo de la entrada.

Edit: Otro pensamiento. Si hay movimiento en el cable flexible, piense en la "triboelectricidad". Si la fricción del cable, el impacto, la vibración es un problema, lea las especificaciones sobre la impedancia correcta de la carga. Si se trata de una alta impedancia, agregue "controladores de línea" diferenciales con salida de bucle de corriente y haga coincidir un tipo de ADC para que sea "ADC actual". O mejor, agregue pequeños ADCs a bordo.

    
respondido por el user924
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Dado que el ADXL193 funciona mediante un seguimiento de los movimientos de la placa con una excitación de 400 KHz, es sensible al ruido de impulso en este fundamental y armónico. Dado que los conmutadores CC-CC a menudo cruzan este rango, debe tener cuidado. AD sugiere una serie de 50 ohmios + / o una perla de ferrita y un cap up de 4.7uF. Un analizador de espectro sería más útil para medir el ruido del sistema y los requisitos del filtro de CC. De lo contrario, debe hacer algunas suposiciones sobre el ruido de entrada y el nivel de supresión. El chip mezclaría el ruido V + con el reloj (400KHz) y pasaría a través de productos intermod dentro de 400Hz LPF. Considere qué salida de ruido es tolerable en términos de niveles de g y mV y ondulación de V + en el peor de los casos y, por lo tanto, se requiere atenuación.

.... sugieren 50ohm (47R) y 4.7uF y calculan la impedancia de este límite y la atenuación. Su diseño utiliza 0.1uF, que es de 4 ohmios a 400 KHz, por lo que hay muy poca atenuación. incluso con inductancia de línea. Debería incluir cuentas y tapas de R y / o ferrita ... /// .... Recuerdo en los primeros días de los sensores de bolsas de aire (similares) que los cargadores de baterías de automóviles con impulsores de alta frecuencia activaban falsamente para el rejuvenecimiento ácido del plomo en una estación de esquí. Fue suficiente de niveles radiados para activar los sensores de colisión de bolsas de aire en estacionamientos. (Poof) Diseño de diseño para la supresión del ruido con grandes perlas de ferrita, resistencias y tapas. Se pueden omitir si la aplicación es silenciosa.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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