Blindaje para celdas de carga

Actualmente tengo muchos problemas con el ruido que captan las celdas de carga.

Los medidores de tensión en la celda de carga están configurados en un patrón de puente completo. En un entorno sin ruido (es decir, lejos de cualquier línea de suministro de energía/micro) el sistema funciona admirablemente.

Sin embargo, creo que los cuatro cables que provienen de la celda de carga están captando ruido. Si estos cables se encuentran cerca (a menos de 75 mm) de un cable USB, captan el ruido, o si hay un módulo WIFI/3G cerca, los cables también captan el ruido EMI.

En un intento de mitigar estos problemas, hemos retorcido los cables provenientes de la celda de carga para reducir el bucle de inductancia y, por lo tanto, reducir el problema del ruido. Esto no ha ayudado.

Por lo tanto, ahora estamos investigando los tipos de blindaje y, por lo tanto, me lleva a la pregunta.

¿Qué tan efectiva sería la cinta de cobre (o aluminio) si tuviera que envolver el extremo de la celda de carga, a lo largo de los cables y sobre la PCB que tiene el chip ADC montado?

Antes de que pregunte si proviene de otras fuentes de ruido, eliminé la fuente de alimentación como el ruido, ya que estoy usando un diseño vref altamente filtrado específicamente para aplicaciones de bajo ruido.

El nivel de señal que existe entre las líneas S+ y S- es de un máximo de 3 mV, por lo que cualquier ruido estropea muy rápidamente la señal.

Cuando torcí los cables provenientes de la celda de carga, torcí los cuatro a la vez y no como pares trenzados, ¿tendría esto algún impacto en el resultado?

¿Cómo estás amplificando?
¿Estás filtrando la señal en absoluto?
Vea si puede tener una idea del ruido en el dominio de la frecuencia; eso puede ayudar a identificar el origen. Tampoco descartes el ADC.
Scott, no estoy usando un amplificador en absoluto ya que tenemos un ADC diferencial de 24 bits. Phil Sí, lo somos. Chris Nuestra tasa de actualización está limitada a 80 Hz, por lo tanto, creo que el alias está causando que la señal se sesgue.

Respuestas (2)

La señal típica de una celda de carga típica de puente completo puede estar en el rango de microvoltios y, a veces, posiblemente hasta varios cientos de milivoltios. El ruido puede afectar a todos los niveles, pero obviamente será más problemático cuando la señal sea pequeña.

El cable apantallado con núcleos trenzados cuádruples es parte de la solución para la captación de ruido, pero parece que la interferencia que está captando es RF y también podría tratarse con filtros de paso bajo apropiados antes de que el amplificador se utilice para conectarse a la celda de carga. .

Si está utilizando un amplificador de instrumentación, estos se ven comúnmente afectados por la interferencia de RF y, por lo tanto, hay varias opciones bien documentadas abiertas para usted.

¿Un filtro de paso bajo no eliminaría toda la señal y la haría no medible?
Usted diseña el filtro de paso bajo para que tenga una frecuencia de corte por encima de la frecuencia máxima de la señal que desea medir.
Un verdadero filtro analógico aún tendrá diezmado debido a la pérdida de resistencia. Además, ¿la dependencia de la temperatura de esa resistencia utilizada en el filtro cambiaría la respuesta de salida de las celdas de carga?
@LanceHenderson No seas tonto ahora. Una resistencia no puede causar destrucción y, en cuanto a la respuesta del filtro que cambia con la temperatura, será pequeña e irrelevante si elige un corte lo suficientemente alto.

Debería usar un ADC de entrada diferencial y un cable con un blindaje general enrollado alrededor de pares trenzados blindados individualmente.

Se debe usar un par para la excitación del puente y el otro para la salida de la señal del puente con el blindaje general y los cables de drenaje individuales conectados a tierra en un solo punto, así:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Algo así como un Belden 3084 debería funcionar, si la resistencia del par 22 AWG no interfirió demasiado con la excitación del puente.

Por otro lado, dado que sus "datos" solo varían lentamente CC, los pares trenzados blindados individualmente con aislamiento de PVC probablemente funcionarían bien. Intentalo. :-)

Actualmente estoy trabajando con celdas de carga en combinación con raspberry pi y solo leí su diagrama de cableado y pensé demasiado si esto también es necesario para una configuración como en este tutorial ( circuitdigest.com/microcontroller-projects/… )? Además, no entiendo por qué conectas todos los cables de tierra juntos.
@goblingift: En ese tutorial, el sistema de pesaje se usa para detectar si alguien se para frente a una puerta. La precisión de pesaje requerida para poder detectar eso es mínima. Por lo tanto, el ruido puede despreciarse. - Es una práctica común conectar todos los cables de tierra a un punto de tierra común para evitar bucles de tierra (corrientes que fluyen a través de los cables de tierra debido a diferencias diminutas en los niveles de voltaje; debido a las bajas resistencias de los cables, estas corrientes pueden ser bastante altas y pueden perturbar el correcto funcionamiento). funcionamiento del circuito implicado).
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