Основные мероприятия по снижению гальванического влияния

Для снижения гальванического влияния в соединительных проводах цепей питания и сигнальных контурах рекомендуются мероприятия, которые можно разделить на 2 класса.

К первому классу можно отнести мероприятия, в которых рекомендуется выполнение соединений между двумя или более контурами с возможно низким полным сопротивлением, особенно низкой индуктивностью. Для этого требуется по возможности меньшая длина общих линий, требуется большое сечение проводников (особенно для проводников системы опорного потенциала, общей для многих контуров), требуются малые расстояния между проводами цепей питания, требуется выполнение системы опорного потенциала в виде плоских шин.

Основным видом мероприятий по второму классу является гальваническая развязка (т.е. устранение совместных проводящих соединений между различными контурами, или же гальваническое разделение контуров таки образом, чтобы ток наиболее мощного контура не протекал по слаботочному контуру). Здесь можно выделить:

1) Отказ от общих обратных проводников в цепях передачи сигналов,
отказ от использования проводов заземления (корпусов, приборов, машин и
технологических устройств) в качестве проводов сигнальных цепей (рис. 9).

Рис. 9. Пример гальванической развязки

2) Систему опорного потенциала, необходимо присоединять лишь к точкам заземления или корпусу приборов. Систему опорных потенциалов аналоговых модулей (В1,...., В4) и систему питания компонентов К1-КЗ устройств автоматики следует соединить звездой.

3) Целесообразно раздельно питать мощные электрические аналоговые и цифровые функциональные элементы в целях устранения влияния внутреннего сопротивления питающих цепей (рис. 10).

Рис. 10. Пример гальванической развязки.

Емкостное влияние

Причинной емкостного влияния могут быть паразитные емкости между проводами или проводящими предметами, которые принадлежат разным токовым контурам. Паразитные емкости - это емкости неустранимые схемным путем.

Практический интерес представляют следующие случаи:

1. Влияющие и испытывающие влияние контура гальванически разделены.

2. Оба контура имеют общий провод системы опорного потенциала.

Рис. 11. Гальванически разделенные контура

Активный контур образуют проводники (1), (2) и источник питания U. Контур на который оказывается емкостное влияние образуют проводники (3) и (4). Проводники оказывают взаимное емкостное.влияние друг на друга.

Например, C₁₃ означает емкостное влияние проводников (1)-(3) друг на друга. Эквивалентная электрическая схема представлена на рис. 12.

Система проводников (1), (2) принадлежит к влияющему контуру, ^а (3), (4) - контуру, который испытывает влияние. Соответствующие элементы R ₁, R ₂, С₁₂ - полное сопротивление Z ₁, а элементы R ₁, R ₂, С₃₄ - полное сопротивление Z ₂ контура, который испытывает емкостное влияние.

Рис. 12. Эквивалентная электрическая схема

В мостовой схеме, представленной на рис. 12, напряжение помехи U_n =0, если соблюдается условие симметрии:

Мероприятия по уменьшению уровня емкостной помехи.

Условие симметрии в некоторой степени (учитывая случайный характер паразитной емкости) можно обеспечить по парным скручиванием проводников (провода 1 с проводом 2, провод 3 с проводом 4).

Более действенным, но значительно более дорогим мероприятием, является применение экранированных проводов с экранами из хорошо проводящего материала, которые соединяются с одной стороны с проводом системы опорного потенциала какого-либо контура.