Uziemienie płytki drukowanej do obudowy

Projektuję mały czujnik, który pasuje do niestandardowej aluminiowej obudowy. Czujnik wykorzystuje magistralę CAN i długi kabel do podłączenia go do hosta i zasilania. Ekran kabla uziemi obudowę przez złącze.

Czujnik

Podczas opracowywania czujnika zdałem sobie sprawę, jak ważne jest uziemienie obudowy, w przeciwnym razie moje odczyty ADC będą bardziej hałaśliwe.

Teraz moim dylematem jest to, że jeśli moi klienci zapomną uziemić ekran lub użyć ekranowanego kabla (co zrobią), wydajność będzie słaba, ponieważ obudowa pozostanie pływająca.

Podłączenie uziemienia zasilania do obudowy (osłony) wewnątrz również wydaje się złym pomysłem, ponieważ tworzy to pętlę uziemienia.

Czy jest jakiś sposób na obejście tego problemu? Tarcza sprzężona z prądem przemiennym?

grounding shielding enclosure

— SensorMan
źródło

Sprzężenie ekranu AC wydaje się problematyczne, ponieważ spowoduje powstanie pętli uziemienia AC. Przypuszczam, że nie możesz zintegrować oddzielnej wewnętrznej „tarczy” lub jej taniej wersji, takich jak ślady ochronne i dodatkowe (ciche) płaszczyzny naziemne?

— piramidy

Wewnętrzna tarcza nie może być zrealizowana w obecnym projekcie. Nie jestem do końca pewien, dlaczego mam ten problem, ale umieszczenie go w obudowie pogarsza wszystko. Sprzęgło AC było czymś, co widziałem w urządzeniach USB. Mają równoległy rezystor 1Meg i nasadkę 4,7nF między masą a ekranem na urządzeniu.

— SensorMan

Co oznacza, że twoje urządzenie USB, jeśli jego ekran jest dodatkowo uziemiony zewnętrznie, będzie miało pętlę uziemienia o wbudowanej impedancji 1 Meg || 4,7 nF. O wiele lepszy niż praktycznie zerowy opór, ale też nie idealny. Czy próbowałeś już, jaki empiryczny wpływ tego podejścia ma na twój prototyp?

— piramidy

Cześć piramidy, nie, nie mam. Przetestuję 3 różne podejścia i dam znać :)

— SensorMan,

Odpowiedzi:

Dwa rozwiązania:

Dołącz ekranowany kabel z czujnikiem. Umieść naklejkę na czujniku: wymagany jest ekranowany kabel.
Poświęć wystarczająco dużo czasu, aby zrozumieć, dlaczego odczyty ADC są wrażliwe na brakujące połączenie ekranu. Może możesz to poprawić, zmieniając filtrowanie sygnałów na przewodach wewnętrznych?

W przypadku takiego produktu widziałem dobre wyniki po podłączeniu uziemienia płyty do obudowy (nie jestem pewien, czy to zrobiłeś, ale nie widzę powodu, aby tego nie robić).

Widziałem też tego typu produkt z całkowicie metalową obudową i tylko jednym ekranowanym kablem łączącym z zewnętrzem, który jest bardzo odporny na ESD i testy na rozerwanie (CE), a także bardzo cicho na EMI. Więc jeśli nie ma czegoś, czego nie wybrałem, powinieneś się martwić, jeśli tak nie jest.

Powodzenia.

— Rolf Ostergaard
źródło

Dziękuję za odpowiedź Rolf. Mam opcję podłączenia uziemienia płyty do obudowy, jak pokazano na rysunku, ale martwię się o powstawanie pętli uziemienia, ponieważ ekran jest następnie podłączony do uziemienia płyty przez złącze. Nie jestem pewien, czy dobrze rozumiem twoją odpowiedź: Widziałeś oba rodzaje uziemienia? 1) Uziemienie płyty podłączone do obudowy. 2) tylko ekranowany kabel podłączony do obudowy, a płyta nie jest podłączona. Czy to jest poprawne? Który więc poleciłbyś? Dzięki jeszcze raz.

— SensorMan

Nie widzę powodu, aby nie uziemiać płyty do obudowy. I musisz wyjaśnić, gdzie jest „duch pętli uziemienia” i jakie szkody wyrządza, abym mógł zrozumieć, gdybym się martwił.

— Rolf Ostergaard,

Myślę, że miał na myśli pętlę utworzoną przez ekranowanie i linię uziemienia od kabla. Czy możesz to wyjaśnić?

— richieqianle

Podłącz uziemienie obwodu do obudowy. Tylko to ochroni Twój obwód. Pętla uziemienia ma miejsce, gdy masz dwa punkty uziemienia o różnych potencjałach. Jeśli podłączysz wszystko do tej samej obudowy za pomocą wystarczająco grubego kabla, nie doświadczysz żadnej pętli uziemienia.

Nawiasem mówiąc, spróbuj zmierzyć szum na wejściu ADC, gdy nie ma dostępnego uziemienia. Jestem prawie pewien, że jest to szum indukowany przez linię energetyczną 50–60 Hz.

— Ali Alavi
źródło