PCB di messa a terra sull'involucro

Sto progettando un piccolo sensore che si inserisce in una custodia in alluminio personalizzata. Il sensore utilizza il bus CAN e un cavo lungo per collegarlo all'host e all'alimentazione. La schermatura del cavo metterà a terra la custodia attraverso il connettore.

Sensore

Durante lo sviluppo del sensore mi sono reso conto dell'importanza della messa a terra del contenitore, altrimenti le letture del mio ADC sono più rumorose.

Ora il mio dilemma è che se i miei clienti dimenticano di mettere a terra la schermatura o usare un cavo schermato (che lo faranno) le prestazioni saranno scadenti, poiché il contenitore rimarrà sospeso.

Anche il collegamento della terra di alimentazione al contenitore (schermatura) all'interno sembra una cattiva idea in quanto crea un anello di terra.

Esiste un modo per aggirare questo problema? Uno scudo accoppiato AC?

grounding shielding enclosure

— SensorMan
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L'accoppiamento della schermatura CA sembra problematico in quanto causerà un circuito di messa a terra CA. Suppongo che non sia possibile integrare uno "scudo" interno separato o una sua versione economica, come tracce di guardia e piani di terra extra (silenziosi)?

— piramidi,

Uno schermo interno non può essere realizzato nel design attuale. Non sono del tutto sicuro del motivo per cui ho questo problema, ma metterlo all'interno del contenitore peggiora tutto. L'accoppiamento CA era qualcosa che ho visto usato nei dispositivi USB. Hanno una resistenza parallela da 1 Meg e un cappuccio da 4,7 nF tra terra e schermo sul dispositivo.

— SensorMan

Ciò significa che il tuo dispositivo USB, se il suo schermo è ulteriormente messo a terra esternamente, avrà un loop di terra con impedenza integrata di 1Meg || 4.7nF. Molto meglio di una resistenza praticamente nulla, ma neanche perfetta. Hai già provato qual è l'impatto empirico di questo approccio sul tuo prototipo?

— piramidi,

Ciao piramidi, no non l'ho fatto.

— Metterò

Risposte:

Due soluzioni:

Includi un cavo schermato con il sensore. Metti un adesivo sul sensore dicendo: è necessario un cavo schermato.
Trascorrere abbastanza tempo per capire perché le letture ADC sono sensibili alla connessione di schermatura mancante. Forse puoi migliorare questo cambiando il filtraggio sui segnali sui conduttori interni?

Per un prodotto come questo ho visto buoni risultati collegando la terra della scheda all'involucro (non sono sicuro di averlo fatto, ma non vedo alcun motivo per non farlo).

Inoltre ho visto questo tipo di prodotto con un involucro metallico pieno e un solo cavo schermato che si collega all'esterno è molto immune da ESD e test di scoppio (CE) oltre che molto silenzioso su EMI. Quindi, a meno che non ci sia qualcosa che non ho raccolto, dovresti preoccuparti se non è così.

In bocca al lupo.

— Rolf Ostergaard
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Grazie per la tua risposta Rolf. Ho la possibilità di collegare la terra della scheda al contenitore, come mostrato nella figura, ma mi preoccupo solo della formazione di anelli di terra, poiché lo schermo viene quindi collegato alla terra della scheda attraverso il connettore. Non sono sicuro di aver compreso correttamente la tua risposta: hai visto entrambi i tipi di messa a terra? 1) Terra della scheda collegata al contenitore. 2) solo il cavo schermato è collegato alla custodia e la scheda non è collegata. È corretto? Quale consiglieresti allora? Grazie ancora.

— SensorMan,

Non vedo alcun motivo per non mettere a terra la scheda al recinto. E devi spiegare dov'è il "fantasma dell'anello di terra" e quale danno fa in modo che io possa capire se mi preoccuperei.

— Rolf Ostergaard,

Penso che intendesse il circuito formato da schermatura e linea di terra dal cavo. Potresti spiegare per favore?

— richieqianle,

Collegare la terra del circuito al contenitore. Solo questo proteggerà il tuo circuito. L'anello di massa si verifica quando si hanno due punti di terra con potenziali diversi. Se si collega tutto allo stesso contenitore, con un cavo abbastanza spesso, non si verificherebbe alcun loop di massa.

A proposito, prova a misurare il rumore sull'ingresso ADC quando non è disponibile la messa a terra. Sono abbastanza sicuro che sia un rumore indotto dalla linea elettrica 50-60Hz.

— Ali Alavi
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