Eliminar la tensión fantasma y romper los bucles de tierra en un sistema

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La ilustración anterior es una configuración que utilizo donde las salidas del amplificador van a un sistema de adquisición de datos a través de cables BNC. El sistema de adquisición de datos está conectado a tierra. La tensión de red del sistema de red a neutro es de 230 VCA.

A1, A2, A3. A4 son amplificadores de transductor de fuerza (que emiten señales de 0-10 V CC) alimentados por una fuente de alimentación de 24 V CC de tipo SMPS (fuente de alimentación en la ilustración). Por lo que he descubierto, hay una tensión fantasma (cuando los BNC no están enchufados / cuando flotan) entre las puntas de los conectores BNC y la tierra (marcada en gris en la ilustración) debido a una fuga de SMPS Y-capacitor. Este voltaje fantasma es de 85 VCA cuando la PSU está ENCENDIDA y de 180 VCA cuando está APAGADA.

Aunque esta tensión fantasma / fantasma es segura debido a las corrientes de nivel de microamperios, causa una sensación muy desagradable. Quiero eliminarlo o minimizarlo.

Si conecto a tierra el DC GN de la salida de la PSU, el problema desaparecerá, pero como el sistema DAQ también está conectado a tierra, habrá bucles a tierra.

Mis preguntas son:

1-) Si sustituyo el SMPS por un suministro lineal, ¿desaparecerá la tensión fantasma? Y si es así, ¿cómo puedo estar seguro de que la fuente de alimentación lineal que compro es 100% lineal?

2-) En otro foro, leí algunas sugerencias que estaban conectando la salida de CC GND de la SMPS a la tierra a través de una resistencia de la serie de 100 ohmios o usando diodos antiparalelos. Se mencionó, uno de estos supuestamente debía drenar las corrientes de fuga pero romper los bucles de tierra. ¿Alguna idea sobre este trabajo y cómo implementarlo?

    
pregunta user1234

1 respuesta

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Esa tensión fantasma es causada por los condensadores de reducción de EMI internos de la fuente de alimentación del modo de conmutación Y es probable que la SMPS que ha utilizado no requiera una conexión a tierra por razones de seguridad o de EMC.

Si el SMPS utilizara tierra, en su lugar, los condensadores de reducción de EMI se dirigirían directamente a tierra. Esto eliminaría el voltaje fantasma que estás viendo.

Como alternativa, intente conectar a tierra el cable de salida SMPS negativo.

También debe considerar operar el DAQ con entradas balanceadas para que cualquier problema de voltaje de tierra en modo común se alivie mucho. Sé que esto significa reducir a la mitad el número de canales disponibles (en algunos DAQ), pero obtendrá mejores mediciones y en la recopilación de información de telemetría, la mayor parte de la industria que conozco desciende por la ruta diferencial si pueden (incluso si las señales son medidos son de un solo extremo).

    
respondido por el Andy aka

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