Zapytaj agentów nieruchomości o główne zalety nieruchomości, a usłyszysz „Lokalizacja, Lokalizacja, Lokalizacja.” Zapytaj inżynierów o główne wymagania systemu pomiarowego, a powinni odpowiedzieć: „Uziemienie, uziemienie, uziemienie.” Często jednak dobre uziemienie okazuje się zawodne. Oto kilka porad i informacji, które mogą być przydatne do stworzenia systemu uziemienia, który naprawdę działa
Uziemienie oraz droga powrotu prądu są różne. Uziemienie zapewnia drogę przepływu prądu do ziemi. Zatem zwarcie między źródłem napięcia, a uziemioną ramą metalową oznacza, że ktoś kto dotknie ramy nie zostanie porażony prądem. Zazwyczaj w prawdziwym uziemieniu nie płynie prąd. Przewód powrotny, niestety również zwany uziemieniem, przewodzi prąd i zapewnia drogę powrotną do źródła zasilania. Jeśli to możliwe, należy oddzielić drogę powrotu od właściwej drogi uziemienia.
JON TITUS, w przeszłości projektant i główny wydawca magazynów EDN i Test & Measurement Word (Świat Testów i Pomiarów), pamięta czasy, w których „szybkie” sygnały operowały w zakresie 10 MHz, a oprogramowanie przychodziło na taśmie papierowej
Często producenci sprzętu traktują przewód powrotny oraz uziemienie jako to samo i stosują ogólny termin „uziemienie”, aby ustalić potencjał odniesienia 0-V. Ale połączenia uziemienia charakteryzują się impedancją, która może powodować niewielkie różnice napięciowe pomiędzy połączeniami „uziemienia” w konfiguracji oprzyrządowania. Napięcia te mogą sięgać od dziesiątek do setek miliwoltów i powodują przepływ prądu w postaci „pętli uziemienia”. Te potencjalne różnice często nakładają zakłócający sygnał na sygnały, których pomiaru planuje się dokonać. Aby zmniejszyć bądź wyeliminować pętle uziemienia, konieczne jest skonfigurowanie sprzętu w taki sposób, aby punkt centralny służył jako potencjał odniesienia uziemienia (0-V).
Jeśli istnieje podejrzenie, że pętla uziemienia może wpłynąć na dokonywane pomiary, należy naszkicować schemat, który będzie przedstawiał wszystkie połączenia uziemienia i ich względne pozycje. Można znaleźć pętle, które dadzą się przerwać. Jeśli przerwanie pętli lub konsolidacja połączeń uziemienia nie jest możliwa, można użyć przetworników oraz zasilaczy izolowanych. Czujniki takie jak ogniwa termoelektryczne i zmienne oporniki „płyną” i działają bez połączenia uziemienia. Zasilacze prądu płynącego mogą wytwarzać napięcie wzbudzenia dla niektórych czujników.
Wydaje się, że multipleksery z wejściem jednostronnym są szczególnie podatne na efekt pętli uziemienia, kiedy jedna strona każdego sygnału łączy się z uziemieniem. Trzeba znaleźć pojedyncze systemy gromadzenia danych, które zapewnią wejście „płynącego” odniesienia uziemienia dającego się połączyć tylko z odniesieniem wewnętrznego wzmacniacza. Technika ta zmniejsza efekt pętli uziemienia.
Jeśli trzeba rozłożyć moc prądu stałego w systemie pomiarowym, zaleca się użycie okablowania „point to point”, służącego do podłączenia prądu i uziemienia do czujników, wzmacniaczy, oporników i innych urządzeń (patrz rys.). Centralne połączenia prądu i uziemienia zapewniają oddzielne ścieżki dla każdego przyrządu. Natomiast wejścia stanu prądu zapewniają sprzężenie zwrotne z punktu centralnego, a nie z pozycji odległej od ścieżki dystrybucji.
„Szeregowa” dystrybucja prądu oznacza, że sprzęt wzdłuż linii może podlegać fluktuacji na liniach prądu i uziemienia.
Autor: JON TITUS
