Zmiernenie EMI-indukovaného šumu pri analógových snímačoch zrýchlenia
Elektromagnetické rušenie (EMI) vytvárajúce šum na meranom signáli u snímačov s citlivými piezoelektrometrami, môže byť potenciálne významným problémom pri testovaní komponentov elektrických vozidiel (EV) a hybridných elektrických vozidiel (HEV). Rad káblov PCB Piezotronics, 010Txx a 034Txx (kde xx je dĺžka v stopách), sú navrhnuté tak, aby zmiernili EMI šum zachytený trojosými akcelerometrami s 1/4-28 4 pinovým konektorom tým, že prenášajú rušenie zachytené 4vod.
Primárny rozdiel medzi vyššie spomenutými modelmi káblov spočíva v ich vnútornej konštrukcii 4vodičového kábla. Kábel 010Txx používa lanené vodiče, čo nám zaručuje dlhšiu životnosť pri vibračnom namáhaní za cenu väčšieho prierezu a hmotnosti. Naopak pevné vodiče pri kábli 034Txx majú menší prierez, čím vytvárajú ľahší kábel ako kábel 010Txx, ale s nižšou ťahovou silou a možnou nižšou živostnosťou. Pri výbere kábla je teda nutné starostlivo zvážiť všetky vplyvy.
Jednou z najdôležitejších vecí, ktoré je potrebné venovať pozornosť pri testovaní EV alebo HEV, je tzv. zemniaca cesta (cesty), ktorej znalosť nám môže pomôcť k výberu najvhodnejšieho kábla a snímača pre náš test. Je potrebné zvážiť, či sa jedná o snímač s určitou formou izolácie (na zem, na puzdro), alebo či bude použitá izolačná základňa a neposledne, či povrch, na ktorom je snímač namontovaný, bude alebo nebude uzemnený. Konečným cieľom je smerovať indukovaný EMI šum zachytený v dĺžke použitého tieneného 4vodičového kábla, resp. puzdrom senzora priamo na zem – radšej ako neskôr cez elektroniku senzora a signálový zemniaci vodič.
Je tiež potrebné poznamenať, že pri kábloch radu 010Txx a 034Txx nie je zaručené, že budú kompletne eliminovať EMI šum zo všetkých zdrojov pri danom teste. Nasledujúce príklady názorne ilustrujú, prečo je dôležité porozumieť uzemňovacím cestám av prípade potreby prijať ďalšie opatrenia:
- Pri použití trojosového snímača uzemneného puzdrom na uzemnenom povrchu existuje možnosť vytvorenia zemnej slučky (rozdiel napätia medzi dvoma zemnými spojmi). Na zamedzenie tejto možnosti sa odporúča vložiť medzi snímač a montážny povrch izolačnú základňu alebo vrstvu nevodivého materiálu.
- Alternatívne, pri použití trojosého snímača uzemneného puzdrom na neuzemnenom povrchu alebo pri použití izolačnej bariéry. V takom prípade nie je puzdro snímača izolované od zeme signálu senzora. V tomto prípade sa odporúča uzemniť montážny povrch pre najčistejší výstup snímača.
- Na dosiahnutie najlepších výsledkov by vo všetkých prípadoch malo byť vedenie meracích káblov umiestnené mimo zdroja EMI, aby sa minimalizovalo alebo zabránilo rušeniu.
Účinné zmiernenie šumu je kľúčové, pokiaľ ide o testovanie vozidiel EV a HEV, ktoré vyžaduje starostlivejšie meranie s odolnosťou voči šumu ako tradičné testovanie vozidiel ICE. Vzhľadom na zvýšenú náchylnosť k EMI sú snímače minimalizujúce šum nepostrádateľnými nástrojmi na zabezpečenie presných výsledkov. Viac informácií na www.pcb.com/ev alebo nás môžete kontaktovať.
