Заземление при дифференциальных измерениях
16-12-2010 | Категория: Защита от помех
Если источник сигнала не имеет сопротивления на землю, то при дифференциальном измерении образуется «плавающий вход». На плавающем входе может наводиться статический заряд от атмосферного электричества или входного тока утечки операционного усилителя. Для отведения заряда и тока на землю потенциальные входы модулей аналогового ввода обычно содержат внутри себя резисторы сопротивлением от 1 до 3 МОм, соединяющие аналоговые входы с землей. Однако при большом уровне помех или большом сопротивлении источника сигнала сопротивление 3 МОм может оказаться недостаточным и тогда необходимо дополнительно использовать внешние резисторы сопротивлением от десятков килоом до 1 МОм или конденсаторы с таким же сопротивлением на частоте помехи.
В последнее время получили быстрое распространение и развитие так называемые интеллектуальные датчики, содержащие микроконтроллер для линеаризации характеристики преобразования датчика. Интеллектуальные датчики выдают сигнал в цифровой или аналоговой форме. Вследствие того> что цифровая часть датчика совмещена с аналоговой, при неправильном заземлении выходной сигнал имеет повышенный уровень шума.
Некоторые датчики, например фирмы Honeywell, имеют ЦАП с токовым выходом и поэтому требуют подключения внешнего сопротивления нагрузки, поэтому полезный сигнал в них получается в форме напряжения, падающего на нагрузочном резисторе при протекании выходного тока датчика.
Пример. Напряжение на нагрузке зависит от тока, который включает в себя ток цифровой земли. Ток цифровой земля содержит шум и в соответствии с вышеприведенной формулой влияет на напряжение на нагрузке. Чтобы устранить этот эффект, цепи заземления надо выполнить так. Здесь ток цифровой земли не протекает через сопротивление Вы и поэтому не вносит шум в напряжение сигнала на сопротивлении нагрузки.
