Zmírnění EMI-indukovaného šumu u analogových snímačů zrychlení
Elektromagnetické rušení (EMI) vytvářející šum na měřeném signálu u snímačů s citlivými piezoelektrometry, může být potenciálně významným problémem při testování komponent elektrických vozidel (EV) a hybridních elektrických vozidel (HEV). Řada kabelů PCB Piezotronics, 010Txx a 034Txx (kde xx je délka ve stopách), jsou navrženy tak, aby zmírnily EMI šum zachycený tříosými akcelerometry s 1/4-28 4 pinovým konektorem tím, že přenášejí rušení zachycené 4vodičovým stíněným kabelem přímo na zem.
Primární rozdíl mezi výše zmíněními modely kabelů spočívá v jejich vnitřní konstrukci 4vodičového kabelu. Kabel 010Txx používá laněné vodiče, což nám zaručuje delší životnost při vibračním namáhání za cenu většího průřezu a hmotnosti. Naopak pevné vodiče u kabelu 034Txx mají menší průřez, čímž vytvářejí lehčí kabel než kabel 010Txx, ale s nižší tahovou silou a možnou nižší živostností. Při výběru kabelu je tedy nutné pečlivě zvážit všechny vlivy.
Jednou z nejdůležitějších věcí, které je třeba věnovat pozornost při testování EV nebo HEV, je tzv. zemnící cesta (cesty), jejíž znalost nám může pomoci k výběru nejvhodnějšího kabelu a snímače pro náš test. Je třeba zvážit, zda se jedná o snímač s určitou formou izolace (na zem, na pouzdro), nebo zda bude použita izolační základna a neposledně, zda povrch, na kterém je snímač namontován, bude nebo nebude uzemněn. Konečným cílem je směrovat indukovaný EMI šum zachycený v délce použitého stíněného 4vodičového kabelu, resp. pouzdrem senzoru přímo na zem – raději než posléze přes elektroniku senzoru a signálový zemnící vodič.
Je také třeba poznamenat, že u kabelů řady 010Txx a 034Txx není zaručeno, že budou kompletně eliminovat EMI šum ze všech zdrojů při daném testu. Následující příklady názorně ilustrují, proč je důležité porozumět zemnicím cestám a v případě potřeby přijmout další opatření:
- Při použití tříosého snímače uzemněného pouzdrem na uzemněném povrchu existuje možnost vytvoření zemní smyčky (rozdíl napětí mezi dvěma zemními spoji). Pro zamezení této možnosti se doporučuje vložit mezi snímač a montážní povrch izolační základnu nebo vrstvu nevodivého materiálu.
- Alternativně, při použití tříosého snímače uzemněného pouzdrem na neuzemněném povrchu nebo při použití izolační bariéry. V takovém případě není pouzdro snímače izolováno od země signálu senzoru. V tomto případě se doporučuje uzemnit montážní povrch pro nejčistší výstup snímače.
- Pro dosažení nejlepších výsledků by ve všech případech mělo být vedení měřicích kabelů umístěno mimo zdroje EMI, aby se minimalizovalo nebo zabránilo rušení.
Účinné zmírnění šumu je klíčové, pokud jde o testování vozidel EV a HEV, které vyžaduje pečlivější měření s odolností vůči šumu než tradiční testování vozidel ICE. Vzhledem ke zvýšené náchylnosti k EMI jsou snímače minimalizující šum nepostradatelnými nástroji pro zajištění přesných výsledků. Více informací na www.pcb.com/ev nebo nás můžete kontaktovat.
