Conexión a tierra de blindaje para sensor analógico

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Tengo un sensor analógico, un termómetro de temperatura de resistencia, que es esencialmente solo una resistencia (~ 50) a la que aplico una corriente constante a (10 mA) y mido el voltaje para detectar cambios de temperatura.

Los cambios de temperatura de interés son extremadamente pequeños, por lo que son extremadamente sensibles a las interferencias eléctricas, y cerca hay muchas bombas y motores paso a paso. Me han dicho información contradictoria sobre cómo se debe proteger el cable.

Las dos opciones son: (diagrama adjunto también)

A: CABLE COAXIAL Hasta ahora he estado usando un cable coaxial. El exterior del cable está conectado a tierra en el osciloscopio que utilizo para registrar datos. El exterior lleva la corriente de retorno, lo que me han dicho que es malo.

B: PARES CON VARIADO PROTEGIDO La corriente constante se transmite en el par trenzado interno con un escudo conectado a tierra en el extremo del osciloscopio.

    
pregunta Rowland

3 respuestas

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conexión RTD

Los RTD a menudo necesitan una conexión de 3 o 4 cables para realizar una medición precisa, porque Los cables de conexión tienen una resistencia que varía con la temperatura.
[@Phil había mencionado esto en su comentario .]

En la conexión de 2 cables, la resistencia parasitaria variable de los cables de conexión aparece en serie con el RTD de buena fe. Usted aplica la corriente a través de los dos cables y el RTD, y mide la caída de voltaje total a través de los mismos dos cables. No puede separar la contribución de los cables de conexión del RTD real.

La conexión RTD de 4 cables resuelve el problema aplicando la corriente de excitación a través de un par de cables, detectando la caída de voltaje a través del segundo par de cables. Conexión de Kelvin. La corriente en el par de cables de detección es despreciable, y también lo es la caída de voltaje.

La conexión RTD de 3 cables resuelve el problema midiendo la caída de tensión parásita en el cable de excitación. Algo menos preciso que la conexión de 4 hilos. Parte frontal algo más compleja (tiene que restar el voltaje parásito del total). Menos cables, lo que puede ser importante si las conexiones son largas. (Si tiene curiosidad por la detección de un extremo delantero para RTD de 3 cables, aquí hay una nota de aplicación: Microchip AN687, detección de precisión de temperatura con RTD .)

Tipo de cable

Para una configuración geográfica pequeña y mediciones precisas, una conexión de 4 hilos sería una buena idea. Eso requiere cables de par trenzado.

¿Dónde conectar el escudo?

El blindaje debe tener una conexión directa en exactamente un extremo (el otro extremo, ya sea desconectado o conectado a través de un pequeño capacitor cerámico). ¿Qué extremo conectar? Una buena práctica es conectar el escudo en el extremo donde se genera el ruido. Mi primera opción sería conectar el blindaje al mismo terreno que la bomba y los motores paso a paso.

    
respondido por el Nick Alexeev
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Permite modelar el par trenzado en un flujo de 10 amps / 10 microsegundos cambios de corriente de conmutador / conmutador.

Suponga 10 metros de par trenzado, suponga un espacio de 2 mm entre el cable + y el cable. Esto da un ÁREA que necesitamos para la siguiente ecuación. La torsión la consideraremos más adelante, porque la torsión nunca es perfecta y el flujo nunca se cancela totalmente.

Deje que el espacio entre el par trenzado y el modelo de cableado CALIENTE de la generación de flujo sea de 1 metro. Observe que he colocado el cable de retorno del motor en el infinito.

Usa esta fórmula

Vinduce = [MU0 * MUr * Área / (2 * pi * Distancia)] * dI / dT

que es una combinación de Biot-Savart y Faraday Law of Induction.

Para MU0 = 4 * pi * 10 ^ -7 henry / meter y MUr = 1 (aire, cobre), este se convierte en

Vinduce = 2e-7 * Área / Distancia * dI / dT

Vinduce = 2e-7 * (10 metros * 2 mm) / 1 metro * 10 ^ + 6 amp / seg

Vinduce = 2e-7 * 10 metros / metro * 2mm * 1e ^ + 6

Vinduce = 2e-7 * 10 * 0.002 * 1,000,000

Vinduce = 2 * 0.002 = 4 * 0.001 = 4,000 microVolts

¿Es 4.000 microVoltios, del campo magnético de un motor a 1 metro, un error grave?

Si es así, utilice par trenzado, pero no espere una atenuación de más de 20dB.

Constrúyalo y mida el piso de ruido de los motores y las bombas.

    
respondido por el analogsystemsrf
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No hay una respuesta general para esa pregunta. El cable coaxial evita el acoplamiento del campo magnético pero es susceptible al acoplamiento del campo eléctrico, mientras que con el par trenzado blindado, es exactamente lo contrario.

    
respondido por el Stefan Wyss

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