Estoy trabajando en un producto que tiene un controlador conectado a un dispositivo a través de un cable de 8 conductores (un cable Ethernet). La longitud del cable varía según el lugar donde se instale el dispositivo, pero la longitud varía de 15 a 30 pies. El dispositivo que se controla consiste en un motor paso a paso, un sensor de temperatura digital y un interruptor de límite. El controlador emite impulsos a los cuatro cables del motor paso a paso para mover el motor. El sensor de temperatura emite una onda cuadrada de 0 a 5 V que tiene un ciclo de trabajo variable proporcional a la temperatura actual. La señal del sensor de temperatura tiene una frecuencia nominal de aproximadamente 50Hz. El controlador controla esta señal para calcular la temperatura actual en el dispositivo. El controlador del motor paso a paso es un controlador de corriente constante, lo que significa que enciende y apaga el motor muy rápidamente para mantener la corriente a través de la bobina en una cantidad determinada. Este impulso puede ocurrir a más de 100 kHz y el voltaje cambia de 0 a 12 voltios.
Están ocurriendo varios problemas. En primer lugar, la señal de salida del sensor de temperatura se induce en la tensión de alimentación de 5 VCC para el sensor de temperatura. Esto hace que la tensión de alimentación sea muy inconsistente y ruidosa. He intentado colocar un condensador de 10 uF, y otros más pequeños, entre esta señal y la conexión a tierra dentro del dispositivo controlado y eso ayuda un poco, pero todavía puedo ver un rizo. ¿Hay una mejor manera de deshacerse de esta onda que está a unos 50Hz?
El siguiente problema ocurre cuando el controlador paso a paso pulsa el motor para proporcionar un par de retención. El controlador pulsa el motor a alrededor de 100 KHz y esto también causa ruido en la señal de la sonda de temperatura, la señal de 5 VCC y la tierra cuando se mide en el dispositivo controlado.
El dispositivo controlado tiene una pequeña placa de circuito en su interior, así que tengo espacio para jugar con técnicas de filtrado allí. ¿Tienes alguna sugerencia? Creo que enviar controles del motor paso a paso y otros datos digitales por el mismo cable es algo muy común, por lo que debe haber una forma inteligente de eliminar el ruido.
NOTA: no creo que cambiar el tipo de cable sea una opción debido a problemas de compatibilidad con versiones anteriores.