La medición del osciloscopio introduce ruido en un sistema de accionamiento por motor

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¿Cómo la conexión a tierra del osciloscopio introduce ruido en una placa?

Estuvimos sondeando la forma de onda del terminal del motor con un alcance Agilent. Al simplemente conectar la conexión a tierra del lado negativo al terminal del motor (MTR-), el nivel de ruido aumenta cuando el motor gira. La eliminación del clip de tierra reducirá el ruido a un nivel manejable.

Aquí está el diagrama del circuito relevante:

Tenemosunpardeplacasdeaccionamientodelmotoralrededor.AlgunossevenafectadosyotrosnoseconectanatierradealcanceconMTR-.Nuestrosistemaestácambiandoelladobajo,queesdondeMTRestáconectado.Apesardequelaconexiónatierradelosciloscopioaunpuntodondeelvoltajecambiaconstantementenopareceserunabuenaidea(asíescomonuestroclienteverificalaformadeondadelterminaldelmotor),mepreguntocómoestointroduceruidoennuestrosistema.Laconexióndelcampodealcanceaotrospuntosdelsistemanoparecetenerefectossimilares.

¿Significaqueelsistemanotieneunabuenainmunidadalruido?¿Hayalgoquepuedahacerparareducirelruido?

Graciasdeantemano.

Másinformaciónsobreelruido.Porfavor,consultelasdoscapturasdealcanceacontinuación:

El primero se mide con el alcance # 1 con el alcance del alcance y la sonda conectada a MTR- y MTR + respectivamente. MTR + es un voltaje rectificado de 220VAC. El segundo es medido por Scope # 2 con el alcance conectado a la tierra del sistema y la sonda a la puerta del chip MOSFET. Estas dos capturas no están sincronizadas.

Tenga en cuenta que en la segunda imagen, hay ruido algún tiempo después del PWM normal en el pulso indicado por las flechas rojas. Estos picos a veces se vuelven tan grandes que el MOSFET comienza a conducir la corriente al suelo. La primera imagen muestra cuando el MOSFET es activado por los picos.

    
pregunta Brian Wang

1 respuesta

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El clip de tierra de su alcance está conectado a la Tierra. Si hay algo más en su circuito de accionamiento del motor conectado a tierra, esto puede llevar a algunas corrientes grandes a través del alcance, que es, en el mejor de los casos, ruido, fusibles quemados, rastros, humo y, en el peor de los casos, fuego.

Incluso si el circuito de accionamiento del motor está flotando, al sujetar la mitad del motor a la Tierra, el circuito se vuelve asimétrico. Todo en tu circuito tiene cierta capacidad para todo lo demás en el universo, y la Tierra es una parte muy importante de eso. Para cambiar el voltaje a través de una capacitancia (como la que existe entre cualquier parte de su circuito y la Tierra), debe fluir una cierta corriente, de acuerdo con:

$$ I = C \ frac {dv} {dt} $$

Normalmente, esto no es un gran problema, pero supongo que tiene algunos voltajes relativamente altos involucrados, ya que tiene un nodo etiquetado "HV_BUS" y eso es un MOSFET de 500V. Normalmente, es solo el nodo MTR que cambia el voltaje en relación a la Tierra de manera significativa, y estas corrientes capacitivas son realmente insignificantes en comparación con las corrientes del motor. Pero cuando obliga a MTR a estar en el potencial de la Tierra, ahora todo lo demás en su circuito está cambiando \ $ \ pm500V \ $ en relación a la Tierra, y estas corrientes capacitivas están en su tierra, en su circuito de control, etc.

Para obtener una demostración más sencilla de los problemas introducidos por el acoplamiento capacitivo a la Tierra, consulte ¿Por qué uno de mi multímetro muestra un pequeño voltaje cuando solo una sonda está conectada a CA y la otra no?

La forma de evitar esto es recortar su sonda de alcance a la tierra del circuito. Si necesita medir la diferencia entre los terminales del motor, use ambos canales en su alcance, cada uno conectado a tierra y uno de los terminales del motor, y use la función de diferencia X-Y de su alcance.

O, dado que HV_BUS es un voltaje constante desde el suelo, puede conectar su cable de tierra de alcance aquí solo si el controlador del motor está flotando y confía en que esto no supondrá un peligro para la seguridad y solo considera que los voltajes que mides son negativos.

    
respondido por el Phil Frost

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