當(dāng)前位置:首頁 > 電源 > 數(shù)字電源
[導(dǎo)讀]隨著產(chǎn)品的復(fù)雜程度越來越高,對測量精度和可靠性的要求也是水漲船高。由于版面限制,我將用這篇文章分成三部分,介紹一下儀器和被測件正確的布線和接地方法, 以達(dá)到減少測

隨著產(chǎn)品的復(fù)雜程度越來越高,對測量精度和可靠性的要求也是水漲船高。由于版面限制,我將用這篇文章分成三部分,介紹一下儀器和被測件正確的布線和接地方法, 以達(dá)到減少測量誤差的目的。當(dāng)然,在文章中涉及的原理,可以應(yīng)用于基本測量設(shè)置、 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和自動(dòng)測試系統(tǒng)。

電纜規(guī)格

可以使用各種各樣的通用和專用的電纜。下列因素會(huì)影響您選擇的電纜類型。

·  信號(hào)的要求—  如電壓、 頻率、 準(zhǔn)確性和測量速度。
·  互連的要求—  比如線纜直徑、 電纜長度和電纜布線。
·  維護(hù)要求—  過渡接頭、 電纜終端、 應(yīng)變、 電纜長度的限制、電纜布線等。

國際上通常會(huì)用到各種各樣的方法標(biāo)定電纜。請務(wù)必檢查您打算使用的電纜類型, 務(wù)必關(guān)注以下的指標(biāo)。


·  標(biāo)稱阻抗 (絕緣電阻) —  在電纜上可以找到, 從直流到一定的頻率。 它隨輸入信號(hào)的頻率變化而變化。檢查高、低之間,通道與通道之間的屏蔽。高頻和射頻應(yīng)用對電纜的阻抗有特別的要求。

·  絕緣電壓 — 對您的應(yīng)用, 必須足夠高。特別要注意是,為了防止電氣振蕩或設(shè)備損壞、 系統(tǒng)中所有通道絕緣要考慮到最大值。建議你使用 600 V 額定絕緣的電線。

·  電纜電阻 — — 不同線徑和長度的電纜的電阻都不同。 盡可能使用最大線徑, 且盡量減少電纜的長度, 以盡可能降低電纜的電阻。下表列出了典型幾種線徑的銅線電纜電阻 (銅線溫度系數(shù)是 0.35%° C)。在一些儀器中, 會(huì)用到儀器特殊的感應(yīng)線,例如數(shù)字萬用表四線電阻測量和高性能電源的遠(yuǎn)端感應(yīng), 可以補(bǔ)償電纜電阻引起的電壓損耗。

·  電纜電容 — — 電容隨著不同的保溫材料類型、 電纜長度和電纜屏蔽而改變。電纜應(yīng)盡量短,這樣可以減少電纜電容。在某些情況下,可以使用低電容電纜。



接地技術(shù)

接地的目的之一是為了避免地環(huán)路, 并盡量減少共模噪聲。大多數(shù)系統(tǒng)應(yīng)具有至少三個(gè)單獨(dú)的地環(huán)路:

1.第一是信號(hào)的接地 。您還需要在高電平信號(hào)、低電平信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間,提供分開的信號(hào)地。
2. 第二是高噪聲硬件的接地, 例如繼電器、 馬達(dá)、 和大功率設(shè)備。
3. 第三是個(gè)接地是用于機(jī)箱、 機(jī)架和機(jī)柜。 交流電源接地一般應(yīng)連接到這第三個(gè)接地。

一般情況下,對于頻率低于 1 MHz 或低電平信號(hào),使用單點(diǎn)接地。并聯(lián)接地是比較好的,但這樣做成本高,接線也困難一些,并聯(lián)之后再單點(diǎn)接地是必須的。 最重要一點(diǎn), 特別是對于小信號(hào)或最精確的測量要求,應(yīng)該是就近接地。10 MHz 以上的頻率,使用分開的接地系統(tǒng)。對于1 MHz 和 10 MHz 之間的信號(hào),您可以使用單點(diǎn)接地系統(tǒng),如果最長的地線回路不超過波長的 1/20。 在所有情況下,回路電阻和電感應(yīng)盡量減少。



屏蔽技術(shù)

噪聲屏蔽必須要考慮到電容和電感耦合。導(dǎo)體與周圍的接地屏蔽之間,會(huì)產(chǎn)生很大的電容耦合。 在開關(guān)網(wǎng)絡(luò)中,這種屏蔽與同軸纜線和連接器的形狀相關(guān)。 對于頻率在100 MHz 以上信號(hào),建議使用雙屏蔽同軸電纜, 以降低屏蔽效應(yīng)。減少回路面積是最有效的應(yīng)對電磁耦合的方法。 在幾百千赫以下的信號(hào),雙絞線可以抵御電磁耦合。使用屏蔽雙絞線, 可免于電磁和電容拾取。對1MHz 以下的信號(hào)可以提供的最大保護(hù),但要確保屏蔽不是會(huì)用戶傳導(dǎo)任何信號(hào)。

 [!--empirenews.page--]



分離小信號(hào)和大信號(hào)

如果信號(hào)之間的強(qiáng)度比超過20:1,就應(yīng)該從物理上盡可能將他們分隔開來。 應(yīng)審查整個(gè)信號(hào)路徑, 包括布線和相鄰的連接。 所有未使用的線應(yīng)該接地或接低端,并放置在感應(yīng)線通道中。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或 ATE 系統(tǒng)中,在使用螺絲在接口上固定接線時(shí),切勿影響到臨近通道的連接和功能。

無線輻射干擾

大部分電壓測量儀器, 如果周圍有高強(qiáng)度、 高頻率的信號(hào)時(shí), 可能會(huì)生成虛假讀數(shù)。高頻信號(hào)的可能來源包括附近的無線電和電視發(fā)射臺(tái)、 老款的計(jì)算機(jī)CRT監(jiān)視器和手機(jī)。高頻能量可能會(huì)耦合到數(shù)字萬用表系統(tǒng)的布線中。 若要減少干擾,請嘗試讓纜線連接盡量減少地暴露在高頻射頻源附近。 如果您需要完成的測試對來自儀器的射頻輻射極其敏感, 這就需要一個(gè)扼流線圈, 使用在系統(tǒng)電纜連接中,如下所示, 以衰減儀器的輻射。 請注意, 您最有可能在您的計(jì)算機(jī)顯示器視頻輸入電纜上看到這種線圈。 看上去像圓柱型的,在它的中心 就會(huì)有一個(gè)小的扼流線圈。



熱電動(dòng)勢誤差

熱電動(dòng)勢誤差是在小直流電壓測量中最常見的來源。 當(dāng)您在不同的溫度下使用不同的金屬電路連接時(shí),會(huì)生成熱電勢電壓。每個(gè)金屬--金屬連接處,都會(huì)形成熱電偶, 它生成的電壓與連接處的溫度差成正比。 您應(yīng)采取必要的預(yù)防措施,盡量減少熱電偶電壓, 以及在低電壓測量中的溫度變化。 最佳的連接是使用銅--銅的卷壓連接方式。下表顯示了常見的不同金屬之間的連接產(chǎn)生的熱電勢。



磁場所造成的噪聲

如果您正在磁場附近測量, 您應(yīng)采取預(yù)防措施,避免測量連接中的感應(yīng)電壓。 如果在磁場中, 輸入的連接布線發(fā)生抖動(dòng), 或磁場發(fā)生變化,都可能感應(yīng)電壓。 在地球的磁場中運(yùn)動(dòng)的無屏蔽、 裸露的輸入的導(dǎo)線, 可以生成幾個(gè)毫伏。 在交流電源線周圍, 不同的磁場還可以導(dǎo)致高達(dá)幾百毫伏的感應(yīng)電壓。在大電流的導(dǎo)體附近工作時(shí),您應(yīng)該特別小心。 如有可能,您應(yīng)該將布線遠(yuǎn)離磁場。在電動(dòng)馬達(dá)、 發(fā)電機(jī)、 電視和電腦CRT顯示器周圍, 磁場都普遍存在。 此外,如果在工作區(qū)域附近有磁場, 操作時(shí)請確保您輸入的接線已經(jīng)拉直,并**固定好。使用雙絞線連接到儀器可以減少噪聲拾取的回路面積,或盡可能將電線緊密困在一起。 在校準(zhǔn)時(shí), 如果計(jì)量毫歐表和毫伏表, 磁場造成的測量波動(dòng)可能會(huì)引起比較大的問題。 要減少這些波動(dòng), 我們可以構(gòu)建了一個(gè)金屬屏蔽箱, 隔離開儀表和周圍的磁場。 箱體上可以有一個(gè)小開口,開口只需足夠大,以讀取測量結(jié)果和更改設(shè)置。

低電平的 AC 測量誤差

當(dāng)測量的交流電壓小于 100 mV時(shí), 要知道這些測量都是特別容易受到外來噪聲源的影響,而引入錯(cuò)誤。 暴露的測試引線都可能成為天線, 內(nèi)部數(shù)字萬用表將測量收到的信號(hào)。 整個(gè)測量路徑,包括電源線, 都可能成為一個(gè)環(huán)形天線。 回路中的電流, 在通過包括儀器輸入在內(nèi)的一系列串行阻抗后, 將產(chǎn)生電壓誤差。 出于這個(gè)原因, 您應(yīng)該使用屏蔽線,將低電平的 AC 電壓輸入儀器。 您還應(yīng)該將屏蔽連接到低端。 如果無法避免, 也一定要盡量減少接地回路的面積。相比于低阻抗源, 一個(gè)高阻抗源容易拾取到更多的噪聲。 您可以通過與儀器的輸入終端并聯(lián)一個(gè)電容的方法,來降低源的高頻阻抗。 您可能需要試驗(yàn),以確定適合您應(yīng)用的正確電容值。 大部分的外部噪聲是與輸入信號(hào)不相關(guān)的。 如下所示,您可以用這個(gè)公式確定誤差。



與被測件有關(guān)聯(lián)的噪聲,雖然極為少見,但尤其有害。 這種噪聲將總是直接添加在輸入信號(hào)上。 測量低電平信號(hào)時(shí), 如果有同頻率的其它信號(hào)存在,例如與本地交流電源的頻率相同時(shí),是容易產(chǎn)生誤差的。  如果在同一個(gè)開關(guān)卡或模塊上,切換大信號(hào)和小信號(hào)時(shí)必須十分小心。 因?yàn)樵谶@種情況下,有可能大信號(hào)的充電電源,會(huì)在小信號(hào)的的通道上釋放。 這時(shí),建議您可以使用兩個(gè)不同的模塊,或者將小信號(hào)通道與大信號(hào)通道分開, 在它們中間增加一個(gè)未使用的通道,連接到大地。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動(dòng)力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉