48V en una señal digital

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Tengo un propulsor grande que requiere 48 V para funcionar, que he provisto a través de un suministro aislado (convertidores aislados Vicor DC / DC). El propulsor usa un sensor de efecto Hall para ajustar la velocidad (-5 V a + 5 V), y me devuelve una salida de codificador que se relaciona linealmente con la velocidad del tornillo de alguna manera (aunque aún no está claro cómo funciona). La salida del codificador es en realidad una señal digital de 0-12 V que se apaga mediante una entrada no aislada de 12 V que debe aislarse internamente.

He adjuntado una traza de alcance de las señales relevantes. La traza 1 es la línea aislada de 48 V cuando el propulsor se está ejecutando, y la traza 2 es esta señal del codificador digital. Como puedes ver, es increíblemente ruidoso. Puedo aislar físicamente las señales, pero no creo que eso ayude, ya que los cables del propulsor pasan por una conexión de mamparo pre cableado (serie MacArtney MCBH, 8 cables), los cables para los cuales se ejecutan a través de una ranura estrecha todos juntos que no pueden ser apartado.

Lo que necesito hacer es diseñar un circuito que filtre todo este ruido y luego lo reduzca a una señal digital estándar de 5 V que mi computadora puede leer y descodificar. Estoy buscando algo de ayuda para hacer esto debido al acoplamiento; He filtrado el acoplamiento de CA estándar, pero creo que esto es diferente.

Estoy pensando que un circuito de sujeción con dos diodos Schottky será el mejor comienzo para eliminar la mayor parte de la señal negativa y por encima de los 12V. Entonces, tal vez una secuencia de comparadores?

Cualquier ayuda sería muy apreciada!

EDITAR:

  • Laslíneasdeenergíadelpropulsorestánretorcidasconsuconexiónatierraaislada,ylasalidadelcodificadortambiénestáretorcidaconsuconexiónatierra(estasestánseparadas).

  • Puedoprotegerambosparessolohastaunpunto;másalládeeso,todosloscablespasanporunpuntoestrechodeestrangulamientoynosepuedenprotegermás.

  • Lasalidadelcodificadoresproducidaporalgunoscomponenteselectrónicosinternosdelpropulsor.Estoes,enjusticia,desconocido.

EDIT2:

Heextendidoestapreguntaalequipoconelquetrabajoengeneral,ysehicieronalgunosbuenospuntos,asíquetratarédeespecificarmás.Notuvimoslaoportunidaddeverificarlo,perolaopinióndeTonysobrelaconexiónatierraesbuena:esmuyprobablequelasconexionesatierraesténconectadasatravésdelalcance(consulteeldiagramaadjunto)yesoesloquecausóelruidodeacoplamientosignificativo.

Entonces,dadalaaclaracióndeldiagramaadjuntoylacomprensióndequeelruidoprobablementenoserátangrave,volvamosahacerlapregunta:dadoelsistemaquesemuestraenestosdiagramasdebloques,¿cómopodemosextraerel¿0-350Hzdeondacuadradadelmotorconlamenorcantidaddecomponentesposible?Específicamente:

  • SupongaquelatierradelaseñalNOestáconectadaatierrade48vestavez,yhayunruidoconducidomínimo.Tambiénasumaquepuedehaberruidolosuficientementegravecomoparaproducirfallasmomentáneasdecaídaolevantamiento.Tengaencuentaquetenemosunanchodebandamuylimitadodeinterés:10-400Hz.

  • Supongaladisponibilidaddesuministrosde12v,5vy3.3vparaalimentaruncircuitodefiltro(seprefiereelfiltradopasivo)

  • Sepaquelaseñalpodríaalimentarseacualquieradelassiguientes3interfacesanuestraCPU:unaentradalógicade3.3v(supongaunaentradadigitalconectadaatierraconunlevantamientointernode>10k.Reduciendolaimpedanciadeentradasoloseríaposibleconunaresistenciaparalelaexterna.),unamplificadordegananciaunitarianoinvertibledeunsoloextremo(+/-15vtolerante)ounamplificadordeentradadiferencial.

  • SupongamosquenuestrainterfazdeCPUnotienecontadoresdehardware,circuitosdedeteccióndeflancocerooascendente/descendente.Todaslasentradasaparecencomobitsenunregistro(yaseaunbitparaelestadopinolasalidadeunADCde18bits),ylaúnicanotificacióndesupresenciaesqueseestableceunbitdelecturacompleta.

    
pregunta benhur

1 respuesta

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El ruido es el resultado de muchas cosas: el acoplamiento de señal inductivo, los transitorios conductores, los errores de captura inductiva causan que la sonda sea demasiado larga y la falta de ruido de equilibrio de las señales. (ambos deben estar equilibrados y tener una impedancia de modo común baja). También reducir la impedancia de las señales mejora la atenuación.

Traducido: Esto significa pares trenzados en el par de propulsores de ruido, choke CM con tapas de filtro Pi a tierra. Estrangulador de CM en señales largas o pares trenzados blindados con protección de tierra. Aprender a medir un terreno ruidoso con un alcance y obtener una huella plana (muchos ejemplos en este foro, algunos de los cuales he escrito). Esto es exclusivamente por encima del ruido de tipo de impulso de 10MHz debido a la longitud de inductancia de la pinza de conexión a tierra y la capacidad coaxial de la sonda 10: 1. Lo ideal es quitar la punta y el clip, y usar un pasador y un anillo de prueba entre los puntos de prueba espaciados de 5 mm con buenas condiciones o sondeo A-B. Los terrenos flotantes dan lugar a ruido de modo común cuando la impedancia está desequilibrada.

Resumido: pares equilibrados, blindaje, filtrado, tapas de derivación de CM a cada lado del estrangulador de CM.

Esto no es una forma explícita de solucionarlo, ya que no se proporcionó la forma de crear estas señales, pero los tratamientos son comunes y muchos métodos alternativos pueden funcionar.

Después de considerar estos conceptos básicos, puede considerar el filtrado y, si es necesario, el aislamiento óptico.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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