Una pregunta sobre el uso de la resistencia de referencia estática y el equilibrio de una fuente flotante para un amplificador de instrumentación

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Después de leer un artículo para el cableado de origen flotante, decidí usar el siguiente esquema:

Ydespuésdeeso,enelsiguientecircuito,intentéhacerunmodelomáscompletoparaunafuenteflotanteutilizadaconunamplificadordeinstrumentacióndeunaplacadeadquisicióndedatos.

(hagaclicderechoparavermásgrande)

C_leakageeslacapacitanciadefugaentrelatierramodeladaapartirde este artículo . En mi sim, en el medio del cable hay un modelo para la inferencia capacitiva e inductiva, como ve. InAmp utilizado en el sim es AD8221.

Siguiendo la recomendación del artículo, descubrí que en el simulador, si no uso ningún Rearth y conecto AIGND directamente a tierra, la interferencia a través de la tierra se hace muy evidente; pero cuanto mayor sea la resistencia Rearth, menor será el efecto de interferencia.

Por otra parte, Rsource y Rreturn deben ser iguales para deshacerse de la interferencia magnética y capacitiva a través del cable.

Decidí usar esta configuración STP anterior en lugar de la configuración siguiente:

Sedebeaqueen este artículo si No me equivoco, recomienda usar un cable STP pero no resistencias de polarización entre los extremos de las entradas de fuente a AIGND.

También leí en diferentes artículos que es mejor que el blindaje esté conectado a la tierra de la fuente en el lado de la fuente. Así que exactamente como aquí .

Mis preguntas son:

1-) Si uso el diagrama en mi simulador LTspice anterior como una configuración para muchas entradas flotantes, ¿debo usar una resistencia de 10k a 10Meg para Rearth? En sim Rearth elimina o reduce la interferencia a través de la tierra. Pero en la práctica, ¿cómo hace esto realmente y es realmente necesario? ¿Y si no estoy en la tierra, AIGND es eso todavía necesario?

2-) Tengo 5 tipos de transductores de salida de CC. Por STP garantizaré el equilibrio de impedancia imaginario, pero puede haber una resistencia de fuente desequilibrada. ¿Debo medir sus impedancias de fuente vistas por uno y agregar la misma resistencia de fuente a la tierra de la fuente para hacer que R1 = R2 aquí? En otras palabras, ¿debo hacer que R1 = R2 a pesar de que la resistencia de la fuente R1 es de < 100 Ohm?

3-) ¿La adición de una resistencia en serie al terreno de origen para equilibrar las líneas tendría algún efecto en la interferencia durante la multiplexación?

    
pregunta Genzo

1 respuesta

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1) Si utilizo el diagrama en mi LTspice sim anterior como una configuración para muchos   entradas flotantes, ¿debo usar una resistencia de 10k a 10Meg para Rearth? En   sim Rearth elimina o reduce la interferencia a través de la tierra.   Pero en la práctica, ¿cómo hace esto realmente y es que realmente   ¿necesario? ¿Y si no estoy en la tierra, AIGND sigue siendo necesario?

Estás simulando los parásitos del suelo, por lo que sea lo que sea que esté en tu sistema, eso es lo que debe ser la resistencia a la tierra. Rearth podría representar un material real con una impedancia de alrededor de 10MegΩ o podría ser una aproximación del aire, depende de cómo crea que se unirán sus bases. Una unidad manual tendría una configuración como se muestra arriba.

Podría haber una configuración diferente moviendo Rearth entre V_interferance_1 y C_leakage_1 y use solo una conexión a tierra. Parte de su propósito es limitar la corriente del circuito, sin embargo, esto dependerá de la configuración del sistema físico.

Si hubiera una ganancia muy alta en U1, también podría agregar una resistencia para el aire en C1, o si su sensor tiene alta impedancia. La resistencia del aire sería de ~ 10 ^ 8 ohmios (en el peor de los casos) y verifique la corriente y vea si afecta su señal.

  

2) Tengo 5 tipos de transductores de salida de CC. Por STP te garantizo   El equilibrio de impedancia imaginario, pero puede haber resistencia de la fuente   desequilibrado. ¿Debo medir su fuente de impedancia vista por uno y   agregue la misma resistencia de la fuente al fondo de la fuente para hacer que R1 = R2   ¿aquí? En otras palabras, debo hacer que R1 = R2 aunque la fuente de R1   la resistencia es de < 100 Ohm?

Si planea hacer coincidir las resistencias de origen (si necesita un ancho de banda alto y la coincidencia de la línea de transmisión) con la fuente, estas representan resistencias reales en el extremo de la fuente. También podría incluir la resistencia del cable. Estas resistencias formarán un circuito RC con el cable y el amplificador y limitarán el ancho de banda de su circuito.

Realice un análisis de CA y verifique el ancho de banda, si el corte es demasiado bajo, realice cambios en su circuito (que puede realizar en el mundo físico) y simule nuevamente.

  

3) Se agregaría una resistencia en serie al terreno de origen para equilibrar la   ¿Las líneas tienen algún efecto en las conversaciones cruzadas durante la multiplexación?

La resistencia en serie a tierra que se muestra en el diagrama a continuación es para hacer referencia al sensor a tierra. Debido a que el amplificador tiene una impedancia de entrada muy alta, si el sensor está flotando, puede tener problemas de rango de modo común y desviar la señal, así que puede conectar un lado de su sensor y hacer referencia a tierra con una resistencia de alta impedancia.

Esto no debería afectar a la multiplexación en el circuito que se muestra arriba, pero no ha mencionado en ninguna parte del OP donde se ubicaría un multiplexor. Dependería de su sensor y si toleraría el ruido de la multiplexación en frente del amplificador. Si se usan múltiples amperios y un multiplexor después de que se utilicen los amperios, no afectará las señales antes de los amperios.

    
respondido por el laptop2d

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