Nối đất PCB để bao vây

Tôi đang thiết kế một cảm biến nhỏ phù hợp với vỏ nhôm tùy chỉnh. Cảm biến sử dụng bus CAN và một dây cáp dài để kết nối nó với máy chủ và nguồn điện. Lá chắn của cáp sẽ nối đất vỏ bọc thông qua đầu nối.

cảm biến

Trong khi phát triển cảm biến, tôi nhận ra tầm quan trọng của nó đối với vỏ bọc, nếu không thì các bài đọc ADC của tôi ồn hơn.

Bây giờ vấn đề nan giải của tôi là nếu người tiêu dùng của tôi quên nối đất hoặc sử dụng cáp được che chắn (mà họ sẽ) thì hiệu suất sẽ kém, vì vỏ bọc sẽ bị trôi nổi.

Kết nối mặt đất với vỏ bọc (tấm chắn) bên trong cũng có vẻ là một ý tưởng tồi vì điều này tạo ra một vòng lặp mặt đất.

Có cách nào tôi có thể khắc phục vấn đề này không? Một lá chắn ghép AC?

grounding shielding enclosure

— Bộ cảm biến
nguồn

Khớp nối khiên AC nghe có vẻ có vấn đề vì nó sẽ gây ra vòng lặp nối đất AC. Tôi cho rằng bạn không thể tích hợp một "lá chắn" bên trong riêng biệt, hoặc một phiên bản rẻ tiền của chúng, chẳng hạn như dấu vết bảo vệ và máy bay mặt đất (yên tĩnh)?

— Kim tự tháp

Một lá chắn bên trong không thể được nhận ra trong thiết kế hiện tại. Tôi không chắc tại sao tôi gặp vấn đề này, nhưng đặt nó vào trong vỏ bọc khiến mọi thứ trở nên tồi tệ hơn. Khớp nối AC là thứ tôi thấy được sử dụng trong các thiết bị USB. Chúng có điện trở 1Meg song song và nắp 4,7nF giữa mặt đất và tấm chắn tại thiết bị.

— SensorMan

Điều đó có nghĩa là thiết bị USB của bạn, nếu tấm chắn của chúng được nối đất bên ngoài, sẽ có một vòng nối đất với trở kháng tích hợp là 1Meg || 4,7nF. Tốt hơn nhiều so với mức kháng cự thực tế, nhưng cũng không hoàn hảo. Bạn đã thử những tác động thực nghiệm của phương pháp này đối với nguyên mẫu của bạn chưa?

— Kim tự tháp

Xin chào kim tự tháp, không tôi không có. Tôi sẽ thử nghiệm 3 phương pháp khác nhau và cho bạn biết :)

— SensorMan

Câu trả lời:

Hai giải pháp:

Bao gồm một cáp được bảo vệ với cảm biến. Đặt một nhãn dán trên cảm biến nói: cáp được bảo vệ là bắt buộc.
Dành đủ thời gian để hiểu lý do tại sao bài đọc ADC của bạn nhạy cảm với kết nối lá chắn bị thiếu. Có lẽ bạn có thể cải thiện điều này bằng cách thay đổi bộ lọc trên các tín hiệu trên các dây dẫn bên trong?

Đối với một sản phẩm như thế này tôi đã thấy kết quả tốt từ việc kết nối mặt đất với vỏ bọc (không chắc bạn đã làm điều này chưa, nhưng tôi thấy không có lý do gì để không).

Ngoài ra, tôi đã thấy loại sản phẩm này có vỏ bọc hoàn toàn bằng kim loại và chỉ có một dây cáp được che chắn kết nối với bên ngoài có khả năng miễn nhiễm với các thử nghiệm chống nổ và nổ (CE) cũng như rất im lặng đối với EMI. Vì vậy, trừ khi có một cái gì đó tôi chưa chọn, bạn nên lo lắng nếu đó không phải là trường hợp.

Chúc may mắn.

— Rolf Ostergaard
nguồn

Cảm ơn bạn đã trả lời Rolf. Tôi có tùy chọn để kết nối mặt đất bảng với vỏ bọc, như trong hình, nhưng tôi chỉ lo lắng về các vòng đất hình thành, vì sau đó tấm chắn cũng được kết nối với mặt đất bảng thông qua đầu nối. Tôi không chắc chắn nếu tôi hiểu chính xác câu trả lời của bạn: Bạn đã thấy cả hai loại căn cứ? 1) Mặt đất kết nối với bao vây. 2) chỉ cáp được che chắn được kết nối với vỏ và bảng không được kết nối. Điều này có đúng không? Bạn muốn giới thiệu cái nào sau đó? Cảm ơn một lần nữa.

— SensorMan

Tôi thấy không có lý do gì để không nối đất cho bao vây. Và bạn cần phải giải thích "con ma vòng đất" ở đâu và tác hại của nó để tôi có thể hiểu nếu tôi lo lắng.

— Rolf Ostergaard

Tôi nghĩ rằng ông có nghĩa là vòng lặp được hình thành bằng cách che chắn và đường dây từ cáp. Bạn có thể vui lòng giải thích về điều đó?

— richieqianle

Kết nối mặt đất mạch của bạn với bao vây. Điều này một mình sẽ che chắn mạch của bạn. Vòng lặp mặt đất xảy ra khi bạn có hai điểm trái đất với các tiềm năng khác nhau. Nếu bạn kết nối mọi thứ với cùng một vỏ, với một cáp đủ dày, bạn sẽ không gặp phải bất kỳ vòng lặp mặt đất nào.

Nhân tiện, hãy thử đo tiếng ồn trên đầu vào ADC của bạn khi không có mặt đất. Tôi khá chắc chắn rằng đó là một dòng điện gây ra tiếng ồn 50-60Hz.

— Ali Alavi
nguồn