Заземление платы на корпус

Я проектирую маленький датчик, который помещается в алюминиевый корпус. Датчик использует шину CAN и длинный кабель для подключения к хосту и питания. Экран кабеля заземлит корпус через разъем.

датчик

Разрабатывая датчик, я понял, насколько важно заземлить корпус, иначе мои показания АЦП будут более шумными.

Теперь моя дилемма в том, что если мои клиенты забудут заземлить экран или использовать экранированный кабель (что они и сделают), производительность будет плохой, так как корпус останется плавающим.

Подключение заземления к корпусу (экрану) внутри также кажется плохой идеей, поскольку это создает контур заземления.

Есть ли способ, которым я могу обойти эту проблему? Щит переменного тока?

grounding shielding enclosure SensorMan
источник

Соединение экрана переменного тока кажется проблематичным, так как это вызовет петлю заземления переменного тока. Я полагаю, вы не можете интегрировать отдельный внутренний «щит» или его дешевую версию, такую как следы охраны и дополнительные (тихие) наземные самолеты?

пирамиды

Внутренний щит не может быть реализован в текущем проекте. Я не совсем уверен, почему у меня такая проблема, но если поместить ее внутрь корпуса, все будет еще хуже. Соединение с переменным током было чем-то, что я видел в USB-устройствах. Они имеют параллельный резистор 1Мег и 4,7нФ крышку между массой и экраном на устройстве.

SensorMan

Это означает, что ваше USB-устройство, если его экран дополнительно заземлен, будет иметь контур заземления со встроенным сопротивлением 1Meg || 4.7nF. Намного лучше, чем практически нулевое сопротивление, но тоже не идеальное. Вы уже пробовали, как эмпирическое влияние этого подхода на ваш прототип?

пирамиды

Привет пирамиды, нет у меня нет. Я опробую 3 различных подхода и дам вам знать :)

SensorMan

Ответы:

Два решения:

Включите экранированный кабель с датчиком. Наклейте на сенсор наклейку с надписью: требуется экранированный кабель.
Потратьте достаточно времени, чтобы понять, почему показания АЦП чувствительны к отсутствующему соединению экрана. Может быть, вы можете улучшить это, изменив фильтрацию сигналов на внутренних проводниках?

Для такого продукта, как этот, я видел хорошие результаты при подключении заземления платы к корпусу (не уверен, что вы это сделали, но я не вижу причин, чтобы этого не делать).

Также я видел этот тип продукта с цельнометаллическим корпусом и только одним экранированным кабелем, соединяющимся с внешней стороной, который очень невосприимчив к ESD и испытаниям на разрыв (CE), а также очень тихий на EMI. Поэтому, если я что-то не подобрал, вам следует беспокоиться, если это не так.

Удачи.

Рольф Остергаард
источник

Спасибо за ваш ответ, Рольф. У меня есть возможность подключить заземление платы к корпусу, как показано на рисунке, но я просто беспокоюсь о формировании контуров заземления, так как экран также подключается к заземлению платы через разъем. Я не уверен, правильно ли я понимаю ваш ответ: вы видели оба типа заземления? 1) Заземление платы подключено к корпусу. 2) только экранированный кабель подключен к корпусу, а плата не подключена. Это верно? Какой из них вы бы порекомендовали тогда? Еще раз спасибо.

SensorMan

Не вижу причин не заземлять плату на корпус. И вам нужно объяснить, где находится «призрак контура заземления» и какой вред он наносит, чтобы я мог понять, если бы я волновался.

Рольф Остергаард

Я думаю, что он имел в виду петлю, образованную экранированием и линией заземления от кабеля. Не могли бы вы объяснить это?

richieqianle

Подключите заземление вашей цепи к корпусу. Одно это защитит вашу цепь. Контур заземления возникает, когда у вас есть две точки заземления с разными потенциалами. Если вы подключите все к одному и тому же корпусу с помощью достаточно толстого кабеля, у вас не будет никакой петли заземления.

Кстати, попробуйте измерить шум на вашем входе АЦП, когда нет земли. Я уверен, что это шум, вызванный линией электропередачи 50-60 Гц.

Али Алави
источник