Membumikan PCB ke penutup

Saya sedang merancang sensor kecil yang cocok dengan kandang aluminium kustom. Sensor menggunakan bus CAN dan kabel panjang untuk menghubungkannya ke host dan daya. Perisai kabel akan mengardekan selungkup melalui konektor.

Sensor

Saat mengembangkan sensor saya menyadari betapa pentingnya untuk membumikan kandang, jika tidak, pembacaan ADC saya lebih berisik.

Sekarang dilema saya adalah bahwa jika pelanggan saya lupa untuk membumikan perisai atau menggunakan kabel terlindung (yang mereka akan) kinerjanya akan buruk, karena penutup akan dibiarkan mengambang.

Menghubungkan catu daya ke enklosur (pelindung) di dalamnya juga sepertinya merupakan ide yang buruk karena hal ini akan menciptakan perulangan ground.

Apakah ada cara saya bisa mengatasi masalah ini? AC coupled shield?

grounding shielding enclosure

— SensorMan
sumber

Kopling pelindung AC terdengar bermasalah karena akan menyebabkan loop pembumian AC. Saya kira Anda tidak dapat mengintegrasikan "perisai," bagian dalam yang terpisah atau versi yang murah, seperti jejak penjaga dan pesawat darat ekstra (sunyi)?

— piramida

Pelindung bagian dalam tidak dapat direalisasikan dalam desain saat ini. Saya tidak begitu yakin mengapa saya memiliki masalah ini, tetapi menempatkannya di dalam kandang membuat segalanya lebih buruk. Kopling AC adalah sesuatu yang saya lihat digunakan pada perangkat USB. Mereka memiliki resistor 1Meg paralel dan tutup 4.7nF antara arde dan pelindung pada perangkat.

— SensorMan

Yang berarti bahwa perangkat USB Anda, jika perisai mereka juga di-ground secara eksternal, akan memiliki ground loop dengan impedansi bawaan 1Meg || 4.7nF. Jauh lebih baik daripada resistensi nol praktis, tetapi juga tidak sempurna. Sudahkah Anda mencoba apa dampak empiris dari pendekatan ini pada prototipe Anda?

— piramida

Hai piramida, tidak, belum. Saya akan menguji 3 pendekatan yang berbeda dan memberi tahu Anda :)

— SensorMan

Jawaban:

Dua solusi:

Sertakan kabel terlindung dengan sensor. Letakkan stiker di pepatah sensor: diperlukan kabel berpelindung.
Luangkan cukup waktu untuk memahami mengapa bacaan ADC Anda sensitif terhadap koneksi pelindung yang hilang. Mungkin Anda bisa memperbaiki ini dengan mengubah penyaringan pada sinyal pada konduktor bagian dalam?

Untuk produk seperti ini, saya telah melihat hasil yang baik dari menghubungkan ground board ke enclosure (tidak yakin apakah Anda telah melakukan ini, tetapi saya tidak melihat alasan untuk tidak melakukannya).

Saya juga telah melihat produk jenis ini dengan penutup logam penuh dan hanya satu kabel berpelindung yang terhubung ke luar yang sangat kebal terhadap ESD dan burst test (CE) serta sangat diam pada EMI. Jadi, kecuali ada sesuatu yang belum saya ambil, Anda harus khawatir jika bukan itu masalahnya.

Semoga berhasil.

— Rolf Ostergaard
sumber

Terima kasih atas jawaban Anda Rolf. Saya memiliki opsi untuk menghubungkan ground papan ke enklosur, seperti yang ditunjukkan pada gambar, tetapi saya hanya khawatir tentang pembentukan ground loop, karena pelindung kemudian juga dihubungkan ke ground papan melalui konektor. Saya tidak yakin apakah saya memahami jawaban Anda dengan benar: Anda telah melihat kedua jenis landasan? 1) Papan ground terhubung ke penutup. 2) hanya kabel berpelindung yang terhubung ke enklosur, dan papan tidak terhubung. Apakah ini benar? Yang mana yang akan Anda rekomendasikan? Terima kasih lagi.

— SensorMan

Saya tidak melihat alasan untuk tidak meletakkan papan ke kandang. Dan Anda perlu menjelaskan di mana "ground loop ghost" itu dan apa salahnya sehingga saya bisa mengerti jika saya khawatir.

— Rolf Ostergaard

Saya pikir maksudnya loop dibentuk oleh perisai dan garis tanah dari kabel. Bisakah Anda menjelaskannya?

— richieqianle

Hubungkan ground sirkuit Anda ke enklosur. Ini saja akan melindungi sirkuit Anda. Ground loop terjadi ketika Anda memiliki dua titik bumi dengan potensi yang berbeda. Jika Anda menghubungkan semuanya ke kandang yang sama, dengan kabel yang cukup tebal, Anda tidak akan mengalami loop tanah.

Omong-omong, coba ukur noise pada input ADC Anda ketika tidak ada ground. Saya cukup yakin itu adalah noise yang diinduksi oleh saluran listrik 50-60Hz.

— Ali Alavi
sumber