Conexión a tierra del blindaje para sensor analógico

Conexión RTD

Los RTD a menudo necesitan una conexión de 3 o 4 cables para realizar una medición precisa, porque los cables de conexión tienen una resistencia que varía con la temperatura.
[@Phil había mencionado esto en su comentario .]

En la conexión de 2 hilos, la resistencia parásita variable de los hilos de conexión aparece en serie con el RTD de buena fe. Aplica la corriente a través de los dos cables y el RTD, y mide la caída de voltaje total a través de los mismos dos cables. No puede separar la contribución de los cables de conexión del RTD real.

La conexión RTD de 4 hilos resuelve el problema aplicando la corriente de excitación a través de un par de cables, detectando la caída de voltaje a través del segundo par de cables. Conexión Kelvin. La corriente en el par de cables de detección es insignificante, al igual que la caída de voltaje.

La conexión RTD de 3 hilos resuelve el problema midiendo la caída de tensión parásita en el cable de excitación. Algo menos precisa que la conexión de 4 hilos. Front end algo más complejo (al total hay que restarle la tensión parásita). Menos cables, lo que puede ser importante si las conexiones son largas. (Si tiene curiosidad acerca de la detección frontal para RTD de 3 hilos, aquí hay una nota de aplicación: Microchip AN687, detección de temperatura de precisión con RTD ).

Tipo de cable

Para una configuración geográficamente pequeña y medidas precisas, una conexión de 4 hilos sería una buena idea. Eso requiere cables de par trenzado.

¿Dónde conectar el escudo?

El blindaje debe tener una conexión directa exactamente en un extremo (el otro extremo no está conectado o está conectado a través de un pequeño capacitor cerámico). ¿Qué extremo conectar? Una buena práctica es conectar el blindaje en el extremo donde se genera el ruido. Mi primera opción sería conectar el blindaje a la misma tierra que la bomba y los motores paso a paso.

Modelemos el par trenzado en flujo de cambios de corriente de conmutación/conmutador de 10 amperios / 10 microsegundos.

Suponga 10 metros de par trenzado, suponga un espacio de 2 mm entre el cable + y el cable -. Esto da un ÁREA que necesitamos para la siguiente ecuación. La torsión la consideraremos más adelante, porque la torsión nunca es perfecta y el flujo nunca se cancela por completo.

Deje que el espacio entre el par trenzado y el modelo de generación de flujo de hilo VIVO sea de 1 metro. Observe que he colocado el cable de retorno del motor en el infinito.

Usa esta fórmula

Vinduce = [MU0 * MUr * Área/(2*pi*Distancia)] * dI/dT

que es una combinación de Biot-Savart y la ley de inducción de Faraday.

Para MU0 = 4*pi*10^-7 henry/metro y MUr = 1 (aire, cobre), esto se convierte en

Vinduce = 2e-7 * Área/Distancia * dI/dT

Vinduce = 2e-7 * (10 metros * 2 mm) / 1 metro * 10^+6 amp/seg

Vinduce = 2e-7 * 10metro/metro * 2mm * 1e^+6

Vinduce = 2e-7 * 10 * 0.002 * 1,000,000

Vinduce = 2 * 0,002 = 4 * 0,001 = 4000 microvoltios

¿Son 4.000 microvoltios, del campo magnético de un motor a 1 metro, un error grave?

Si es así, utilice par trenzado, pero no espere más de 20 dB de atenuación.

Constrúyalo y mida el ruido de fondo de motores y bombas.

No hay una respuesta general para esa pregunta. El cable coaxial evita el acoplamiento del campo magnético pero es susceptible al acoplamiento del campo eléctrico, mientras que con el par trenzado blindado, ocurre exactamente lo contrario.