Hallo, ich bin gerade dabei, mich in den störungssicheren Aufbau von Schaltungen einzuarbeiten. Wird eine geschirmte Leitung in ein Metallgehäuse geführt, dann sieht man immer wieder, dass der Schirm über eine Kombination eines 1MOhm Widerstandes parallel zu einem 1nF Kondensator mit dem Metallgehäuse verbunden wird. Dient diese Kombination zur Entkopplung bzw. Auftrennung der Masse zwischen Schirm und Gehäuse, damit keine Masseschleife entsteht? Welche Funktion haben die beiden Bauelemente genau? Kann mir da jemand eine kurze Erklärung geben, oder ein Stichwort bzw. Link, wonach ich suchen muss und mich belesen kann? Wie dimensioniert man die Bauelemente? Werden da generell Erfahrungswerte genommen? Ich habe die Kombination auch schon mit einem 1MOhm R und einem 220nF C gesehen, deshalb frage ich wegen der Dimensionierung. MfG Martin
>Dient diese Kombination zur Entkopplung bzw. Auftrennung der Masse >zwischen Schirm und Gehäuse, damit keine Masseschleife entsteht? Ja. >Welche Funktion haben die beiden Bauelemente genau? Der Widerstand dient der Entladung des Caps von statischen Aufladungen (ESD, ect.). Der Cap führt eine "weiche" Erdung durch: Für tiefe Frequenzen (DC, Netzbrumm, etc.) erscheint die Verbindung aufgetrennt, hohe Störfrequenzen dagegen können zur Erde abfließen. >Wie dimensioniert man die Bauelemente? Der Cap erhält 1...10nF/1kV und der Widerstand 1M. Im industriellen Umfeld, wenn Surge auftreten kann, müssen beide Bauteile rund 1kV aushalten. Auch bei ESD profitieren die Bauteile von einer Hochspannungsfestigkeit. Bei sehr rauhen Anwendungen verwende ich gerne einen Y-Cap, entweder den KX von Murata oder den PME271 von Rifa. Dazu einen entsprechend hochspannungsfesten Widerstand.
Danke Kai! :-) Wendet man die weiche Erdung am besten immer an oder gibt es Situationen, wo eher die harte Erdung gebraucht wird? Ich würde denken, dass die weiche Erdung gebraucht wird, wenn der Schirm zur Führung des Betriebsstromes, also als Masse, benutzt wird. Dort kann eine Masseschleife Störungen auf der Masse bewirken. Wie sieht es aus, wenn die Betriebsmasse als extra Leitung in dem geschirmten Kabel geführt wird? Dann hat der Schirm eine reine Schirmwirkung und eine Masseschleife würde nichts ausmachen, oder? Ob nun im Fehlerfall oder durch die Masseschleife ein Strom über den Schirm zur Erde abgeleitet wird, sollte doch eigentlich egal sein ? Meine konkrete Anwendung besteht vereinfacht aus 2 Geräten. Gerät 1 ist am Netz angeschlossen und geerdet. Gerät 2 kann kabelgebunden herumgetragen werden und soll deshalb nicht geerdet werden. Ein geschirmtes Cat.5 Kabel soll Gerät 1 und Gerät 2 verbinden. Beide Geräte haben ein Metallgehäuse. Über das twisted-pair Cat.5 Kabel werden vier Adern für RS422 und 2 Adern für +24V und GND geführt. Da das Gehäuse von Gerät 2 ein definiertes Potential benötigt und ebenfalls eine Schirmwirkung erfüllen soll, würde ich den Schirm beidseitig mit dem Gehäuse verbinden. Im Moment entsteht noch keine Masseschleife, aber bei Berührung, Anbringung am Gehäuse von Gerät 1 oder beim Ablegen auf einer Metallplatte oder ähnlichem wird das Gehäuse kapazitiv geerdet. Ist es nun trotzdem ratsam eine weiche Erdung zu verwenden, trotz extra geführter Masseleitung?
Hallo, ich habe einen flaches Gestell mit Vierkant-Aluprofilen [ca. 2x2m] als Halterung von verschiedenen Temperatur- , Druck- und Wegsensoren. Das ganze Gestell habe ich auch schon auf PE geerdet und versorge die Sensoren mit einem 24V Netzteil, von wo ich auch mit Stabis auf 12V bzw 5V runtergehe für die Temperatursensoren. Über die ganzen Versorgungssleitungen und Analogausgangsleitungen habe ich Schirmgeflecht drüber gezogen und sternförmig auf PE gelegt. Jetzt hab ich immernoch viel Rauschen auf PE, Versorgung und vom Temperatursensor von p-p 40mV bei 0V bis 1V Ausgangsspannung. Die Drucksensoren haben eine Ausgangsspannung von 0V bis 10V, da fällt das nicht so ganz ins Gewicht. Gibt es hier noch eine besser Möglichkeit das Rauschen, EMV ect zu unterbinden oder muss ich auch hier eine "weiche" Erdung vornehmen? Mir sind auch irgendwie die Regeln nicht ganz bekannt? Gibt es hierzu einen Artikel oder etwaige Literatur mit ein paar Beispielen? Viele Grüße
Würde eine Symmetrierung der Messsignale direkt am Sensor vorschlagen. Lange bewährt im Audiobereich (Mikrofone).
Die Symmetrierung hilft nur dann richtig, wenn man weiß, was man tut und Schirm und Masse unterscheidet und den Mist, den der Schirm eingefangen hat, nicht über die Schaltungsmasse ableitet und diese dadurch verschmutzt. Im Audiobereich heißt das "pin 1 problem". Benjo schrieb: > Rauschen [...] von p-p 40mV Im Audiobereich ist es völlig normal, einstellige mV-Signale über zig Meter mit zig dB SNR zu übertragen. Die 40mV sollte man deutlichst senken können, wenn die Umgebung nicht völlig EMV-verseucht ist. Benjo schrieb: > etwaige Literatur Die EMV-Bibel heißt Elec_NOSPAM_tromagnetic Compatibility Engineering¹ von Henry W. Ott. Jede bessere UB sollte dieses oder mindestens den Vorgänger "Noise Reduction Techniques in Electronic Systems" haben. ¹ http://www.hottconsultants.com/book.html EDIT: NOSPAM entfernen, das Forum baut einen kaputten Amazonlink ein.
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>Das ganze Gestell habe ich auch schon auf PE geerdet... Warum? >Über die ganzen Versorgungssleitungen und Analogausgangsleitungen habe >ich Schirmgeflecht drüber gezogen und sternförmig auf PE gelegt. Warum? Sind die Sensor-Elektroniken irgendwie elektrisch mit dem Gestell verbunden? Was sind das für Sensoren genau und was machen die da?
Tom K. schrieb: > Die Symmetrierung hilft nur dann richtig, wenn man weiß, was man > tut und > Schirm und Masse unterscheidet und den Mist, den der Schirm eingefangen > hat, nicht über die Schaltungsmasse ableitet und diese dadurch > verschmutzt. ...und genau dafür gibt es ja solche Foren, um dabei Hilfestellung zu leisten. > > Benjo schrieb: >> Rauschen [...] von p-p 40mV > Im Audiobereich ist es völlig normal, einstellige mV-Signale über zig > Meter mit zig dB SNR zu übertragen. Die 40mV sollte man deutlichst > senken können, wenn die Umgebung nicht völlig EMV-verseucht ist. Soso. Aber wie du das machen würdest, lässt du mal elegant aus.
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