Meetsystemen
Meetsystemen: Algemene principes Stoorsignalen, aarding en afscherming 4 Stoorsignalen, aarding en afscherming Verbindingslijnen vormen een belangrijke bron voor ruis(opname) in meetsystemen. Wanneer de 'communicatielijnen' verkeerd uitgevoerd zijn, kunnen elektrische stoorsignalen van motoren, van een elektrische storm of van nabij gelegen elektronische uitrusting opgevangen worden. Dit stoorsignaal is dan niet meer van het meet- of controlesignaal te onderscheiden. Afscherming en een juiste aarding van de meetkring moet het opvangen van stoorsignalen zoveel mogelijk onderdrukken. De volgende paragrafen bespreken eerst de invloed van het stoorsignaal in Norton- en Thévenin-equivalente meetkringen. Vervolgens komen de stoorbronnen aan bod, waarbij bijzondere aandacht gaat naar een juiste aarding van de meetkring. De laatste paragraaf bespreekt de mogelijke technieken om storingen te onderdrukken of te vermijden. 4.1 Invloed van het stoorsignaal op de meetkring Paragrafen 3.1 en 3.2 geven aan hoe een meetsysteem voorgesteld kan worden door haar Nortonof Thévenin-equivalent. In een industriële omgeving echter staan bron en opnemer vaak enkele 100 m uit elkaar en kunnen ruis- of stoorsignalen aanwezig zijn, waardoor bijkomende meetfouten ontstaan. Figuur 1.17 toont een spanningstransmissiesysteem welk onderworpen is aan een verschilmode stoorspanning (Eng.: Serie Mode interference). De stoorspanning V SM staat in serie met de meetsignaalspanning E Th . De stroom i doorheen de belasting van de opnemer is i = E Th + V SM Z th + R k + Z L en de overeenstemmende spanning over de belasting is V L = Z L i = Z L Z th + R k + Z L (E Th + V SM ) Normaal nemen we Z L >> Z Th + R k , zodat V L ≈ E Th + V SM . Dit betekent dat in een spanningsmeetsysteem de meetfout gelijk is aan het volledig (verschilmode) stoorsignaal. V SM R /2 Z k Th Z L V L ≈ E Th+V SM E Th i Bron R k /2 Opnemer Figuur 1.17: Verschilmode stoorspanning in spanningsmeetkring. __________ - I.13 - Johan Baeten
Meetsystemen: Algemene principes Stoorsignalen, aarding en afscherming De verhouding van meet- tot stoorsignaal of ruis S/N in dB (Eng.: Signal to Noise ratio) is: E Th S N = 20 log ⎛ ⎞ ⎝ V SM ⎠ waarbij E Th en V SM de RMS waarden zijn van de spanningen. Als bijvoorbeeld E Th = 1 volt en V SM = 0,1 volt, dan is S/N = +20 dB. Figuur 1.18 toont een stroomtransmissiesysteem welk onderworpen is aan de verschilmode spanning V SM . De (Norton-) stroom i N verdeelt zich over de twee takken, bestaande uit de stroombronimpedantie Z N en de belasting Z L . De stroom i doorheen de opnemer ten gevolge van de bron is: Z i = i N N Z N + R k + Z L Daarenboven vloeit er een stoorstroom doorheen de opnemer: i SM = V SM Z N + R k + Z L De totale spanning over de opnemerimpedantie is nu: V L = iZ L + i SM Z L = i N Z L + V SM Z N + R k + Z L Z N + R k + Z L Z N Normaal nemen we R k + Z L
- Page 1 and 2: Dr ir J. Baeten Meetsystemen 3 e In
- Page 3 and 4: Meetsystemen Inhoudstafel DEEL II :
- Page 5 and 6: Meetsystemen Inhoudstafel Deel III:
- Page 7 and 8: Meetsystemen Inhoudstafel Deel IV:
- Page 9 and 10: Meetsystemen: Algemene principes Al
- Page 11 and 12: Meetsystemen: Algemene principes Ka
- Page 13 and 14: Meetsystemen: Algemene principes Ka
- Page 15 and 16: Meetsystemen: Algemene principes La
- Page 17 and 18: Meetsystemen: Algemene principes La
- Page 19: Meetsystemen: Algemene principes La
- Page 23 and 24: Meetsystemen: Algemene principes St
- Page 25 and 26: Meetsystemen: Algemene principes St
- Page 27 and 28: Meetsystemen: Algemene principes St
- Page 29 and 30: Meetsystemen: Algemene principes St
- Page 31 and 32: Deel II Meetprincipes bij sensoren
- Page 33 and 34: Deel II Meetprincipes bij sensoren
- Page 35 and 36: Meetsystemen: Meetprincipes Binaire
- Page 37 and 38: Meetsystemen: Meetprincipes Binaire
- Page 39 and 40: Meetsystemen: Meetprincipes Resisti
- Page 41 and 42: Meetsystemen: Meetprincipes Resisti
- Page 43 and 44: Meetsystemen: Meetprincipes Resisti
- Page 45 and 46: Meetsystemen: Meetprincipes Resisti
- Page 47 and 48: Meetsystemen: Meetprincipes Resisti
- Page 49 and 50: Meetsystemen: Meetprincipes Resisti
- Page 51 and 52: Meetsystemen: Meetprincipes Resisti
- Page 53 and 54: Meetsystemen: Meetprincipes Capacit
- Page 55 and 56: Meetsystemen: Meetprincipes Capacit
- Page 57 and 58: Meetsystemen: Meetprincipes Capacit
- Page 59 and 60: Meetsystemen: Meetprincipes Capacit
- Page 61 and 62: Meetsystemen: Meetprincipes Inducti
- Page 63 and 64: Meetsystemen: Meetprincipes Inducti
- Page 65 and 66: Meetsystemen: Meetprincipes Inducti
- Page 67 and 68: Meetsystemen: Meetprincipes Inducti
- Page 69 and 70: Meetsystemen: Meetprincipes Inducti
<strong>Meetsystemen</strong>: Algemene principes<br />
Stoorsignalen, aarding en afscherming<br />
De verhouding van meet- tot stoorsignaal of ruis S/N in dB (Eng.: Signal to Noise ratio) is:<br />
E Th<br />
S<br />
N = 20 log ⎛ ⎞<br />
⎝ V SM ⎠<br />
waarbij E Th<br />
en V SM<br />
de RMS waarden zijn van de spanningen.<br />
Als bijvoorbeeld E Th<br />
= 1 volt en V SM<br />
= 0,1 volt, dan is S/N = +20 dB.<br />
Figuur 1.18 toont een stroomtransmissiesysteem welk onderworpen is aan de verschilmode<br />
spanning V SM<br />
. De (Norton-) stroom i N<br />
verdeelt zich over de twee takken, bestaande uit de stroombronimpedantie<br />
Z N<br />
en de belasting Z L<br />
. De stroom i doorheen de opnemer ten gevolge van de bron<br />
is:<br />
Z<br />
i = i N<br />
N<br />
Z N + R k + Z L<br />
Daarenboven vloeit er een stoorstroom doorheen de opnemer:<br />
i SM =<br />
V SM<br />
Z N + R k + Z L<br />
De totale spanning over de opnemerimpedantie is nu:<br />
V L = iZ L + i SM Z L = i N Z L<br />
+ V SM<br />
Z N + R k + Z L Z N + R k + Z L<br />
Z N<br />
Normaal nemen we R k<br />
+ Z L<br />
Change language