Защита от помех и экранирование, Как лучше всего экранировать провода от датчика Опции

[syoma]

Привет.
В общем такая ситуация - есть плата, упраляющая контакторами, реле и IGBT, работающие при напряжении 3000В. Токи до 600А, дроссели и конденсаторные батареи соответственно присутствуют . Все находится в шкафу около 2 на 2м. Короче по помехам ситуация страшная. Плохо и то что в этих условиях приходится мерять токи и напряжения всего 9 датчиков. Токи меряем датчиками Холла, а напряжения - датчиками напряжения, принцип которых мне точно неизвестен, но похоже тоже как - то по принципу Холла. Все от ABB и обеспечивает гальваническую развязку. Выходы - ток до 50мА, а питание +-15В
Управление IGBT - оптическими линиями.

Прикол в том, что после прочтения кучи книг по ЭМС я до сих пор не понимаю как лучше всего все это хозяйство защитить от помех.

В данный момент сделал так: Плата стоит в отдельном металлическом шкафу. Питание платы от гальванически изолированного ИП +24В, который стоит в другом шкафу за 2м от нее. На плате стоят DC/DC конвертеры на +-15В. Выходная земля этих ИП соеденена с корпусом шкафа. Если не соединять -то еще хуже.
Датчики соединены с платой витыми парами в экране - питание +-15В в отдельном экране, сигнал в отдельном или вместе с одним проводом питания, как получилось. Расстояние от платы до датчиков по проводам до 5м. Экран подключается к земле на общей рейке в шкафу, где находится плата. Шкаф в свою очередь уже заземлен к силовому шкафу толстым проводм.

После всего этого помехозащищенность слабенькая. При срабатывании контакторов - выбросы на входе платы значительные. Про IGBT я вообще не говорою. Плата сама по себе сделана грамотно, и все что не надо отфильтровывает, но быстроизменяющиеся сигналы тоже нужно измерять, а изза помех это не всегда выходит.

Я подозреваю что я что-то делаю не так, но не могу понять что.
Самое большое подозрение на датчики с токовым выходом - как его правильно защитить? Может надо экран к датчику подключать, но я не знаю куда - 0 у него нет. И стоит ли заземлять экран от датчиков на корпус шкафа? Земля там вроде "грязная"? Может плату зря заземлил?
Короче помогите со всем этим разобраться пожалуйста.

Спасибо

[rezident]

http://www.caxapa.ru/lib/emc_immunity.html

[syoma]

http://www.caxapa.ru/lib/emc_immunity.html

Я это читал. Только что делать если у меня все земли "грязные"?

[margadon]

Привет.
В общем такая ситуация - есть плата, упраляющая контакторами, реле и IGBT, работающие при напряжении 3000В. Токи до 600А, дроссели и конденсаторные батареи соответственно присутствуют . Все находится в шкафу около 2 на 2м. Короче по помехам ситуация страшная. Плохо и то что в этих условиях приходится мерять токи и напряжения всего 9 датчиков. Токи меряем датчиками Холла, а напряжения - датчиками напряжения, принцип которых мне точно неизвестен, но похоже тоже как - то по принципу Холла. Все от ABB и обеспечивает гальваническую развязку. Выходы - ток до 50мА, а питание +-15В
Управление IGBT - оптическими линиями.

Прикол в том, что после прочтения кучи книг по ЭМС я до сих пор не понимаю как лучше всего все это хозяйство защитить от помех.

В данный момент сделал так: Плата стоит в отдельном металлическом шкафу. Питание платы от гальванически изолированного ИП +24В, который стоит в другом шкафу за 2м от нее. На плате стоят DC/DC конвертеры на +-15В. Выходная земля этих ИП соеденена с корпусом шкафа. Если не соединять -то еще хуже.
Датчики соединены с платой витыми парами в экране - питание +-15В в отдельном экране, сигнал в отдельном или вместе с одним проводом питания, как получилось. Расстояние от платы до датчиков по проводам до 5м. Экран подключается к земле на общей рейке в шкафу, где находится плата. Шкаф в свою очередь уже заземлен к силовому шкафу толстым проводм.

После всего этого помехозащищенность слабенькая. При срабатывании контакторов - выбросы на входе платы значительные. Про IGBT я вообще не говорою. Плата сама по себе сделана грамотно, и все что не надо отфильтровывает, но быстроизменяющиеся сигналы тоже нужно измерять, а изза помех это не всегда выходит.

Я подозреваю что я что-то делаю не так, но не могу понять что.
Самое большое подозрение на датчики с токовым выходом - как его правильно защитить? Может надо экран к датчику подключать, но я не знаю куда - 0 у него нет. И стоит ли заземлять экран от датчиков на корпус шкафа? Земля там вроде "грязная"? Может плату зря заземлил?
Короче помогите со всем этим разобраться пожалуйста.

Спасибо

Не очень понятно, кто и какие нагрузки коммутирует в высоковольтной части. От этого зависит уровень и характер помех. Тогда можно будет что либо советовать.

[Tanya]

Я это читал. Только что делать если у меня все земли "грязные"?

Общего универсального подхода в Вашем (и, увы, в нашем...) случае нет.
Наберитесь терпения и наберите колечек ферритовых...
Отключите сначала все, что можно... Имитаторы на плату или рядышком...
Может получится, а может и нет...

[margadon]

Общего универсального подхода в Вашем (и, увы, в нашем...) случае нет.
Наберитесь терпения и наберите колечек ферритовых...
Отключите сначала все, что можно... Имитаторы на плату или рядышком...
Может получится, а может и нет...

Если там всё так кисло, как я подозреваю, то колечками и поиском места заземления делу не поможешь.

[syoma]

Если там всё так кисло, как я подозреваю, то колечками и поиском места заземления делу не поможешь.

Колечки пробовали - пользы от них мало.

IGBT коммутируют ток через дроссель 400мкГ. В итоге все причитающиея переключательные процессы налицо. DC-шина в виде медных полос занимает почти треть шкафа - плюс еще столько же конденсаторы. Сила везде.
Вы мне скажите лучше - схема экранирования в общем правильная или совсем неправильная?

[Tanya]

Колечки пробовали - пользы от них мало.

IGBT коммутируют ток через дроссель 400мкГ. В итоге все причитающиея переключательные процессы налицо. DC-шина в виде медных полос занимает почти треть шкафа - плюс еще столько же конденсаторы. Сила везде.
Вы мне скажите лучше - схема экранирования в общем правильная или совсем неправильная?

Вместо датчиков - имитаторы внутри, питание, если можно - временно батарейки внутри, все внешние соединения через ферриты - несколько витков. Если наводка уменьшится, по одному датчику возвращать к нормальной жизни тоже через ферриты... Должно улучшиться... по сравнению с исходным состоянием...
Надежда умирает последней.

[wim]

Колечки пробовали - пользы от них мало.

IGBT коммутируют ток через дроссель 400мкГ. В итоге все причитающиея переключательные процессы налицо. DC-шина в виде медных полос занимает почти треть шкафа - плюс еще столько же конденсаторы. Сила везде.
Вы мне скажите лучше - схема экранирования в общем правильная или совсем неправильная?

Если выход датчиков несимметричный, витая пара не поможет. В таких случаях надо как можно ближе к датчику ставить усилитель с дифференциальным выходом и своим отдельным источником питания. А на приёмной стороне, соответственно, - усилитель с дифференциальным входом. Есть готовые микросхемы, которые всё это делают в широкой полосе частот.

[margadon]

Если выход датчиков несимметричный, витая пара не поможет. В таких случаях надо как можно ближе к датчику ставить усилитель с дифференциальным выходом и своим отдельным источником питания. А на приёмной стороне, соответственно, - усилитель с дифференциальным входом. Есть готовые микросхемы, которые всё это делают в широкой полосе частот.

Это, вцелом, правильно. Однако, если мы говорим о наносекундных помехах, то и это не поможет.
Обычные ОУ не справляются с синфазной помехой при частотах,
выше нескольких десятков мегагерц. И опять же, всё зависит от того, кто является источником помех.
Если источник контактор, коммутирующий, например 3 кВ ЭД, то экранированные витые пары тоже не помогут. В этом случае сигнал надо передовать по паре согласованных рк ( например РК50) в общем дополнительном экране. И ОУ должны быть с ед. частотой не хуже 500 -1500 МГц ( зависит от частоты помехи). Такая мера может дать до 30 -40 дВ подавления. Если надо больше, придётся применять меры к устранению помех по всем другим входам, а там тоже куча нюансов. Так, что, повторюсь - для конкретных рекомендаций, как минимум, надо знать частоты помех и уровень до которого их надо давить.

[wim]

Это, вцелом, правильно. Однако, если мы говорим о наносекундных помехах, то и это не поможет.
Обычные ОУ не справляются с синфазной помехой при частотах,
выше нескольких десятков мегагерц. И опять же, всё зависит от того, кто является источником помех.
Если источник контактор, коммутирующий, например 3 кВ ЭД, то экранированные витые пары тоже не помогут. В этом случае сигнал надо передовать по паре согласованных рк ( например РК50) в общем дополнительном экране. И ОУ должны быть с ед. частотой не хуже 500 -1500 МГц ( зависит от частоты помехи). Такая мера может дать до 30 -40 дВ подавления. Если надо больше, придётся применять меры к устранению помех по всем другим входам, а там тоже куча нюансов. Так, что, повторюсь - для конкретных рекомендаций, как минимум, надо знать частоты помех и уровень до которого их надо давить.

Я именно такие ОУ и имел в виду, к примеру, Maxim называет их "Video/Wideband Line Drivers/Receivers". Хотя начинать надо, как советутет Tanya, с выяснения путей проникновения помехи.

[margadon]

Я именно такие ОУ и имел в виду, к примеру, Maxim называет их "Video/Wideband Line Drivers/Receivers". Хотя начинать надо, как советутет Tanya, с выяснения путей проникновения помехи.

Судя по описанию конструкции помехи будут лезть отовсюду.

[Vasia Klin]

У нас была такая ситуация: на некоторое устройство подавался сигнал управления по интерфейсу RS485. Сама девайсина должна работать по классу А. Сигнал в линии искажался и комманда не проходила. Проблема была решена путём выбора оптимальной точки заземления экрана кабеля линии передачи. Сейчас бьём ЭСР 6 кВ прямо в экран кабеля и всё работает.

[margadon]

У нас была такая ситуация: на некоторое устройство подавался сигнал управления по интерфейсу RS485. Сама девайсина должна работать по классу А. Сигнал в линии искажался и комманда не проходила. Проблема была решена путём выбора оптимальной точки заземления экрана кабеля линии передачи. Сейчас бьём ЭСР 6 кВ прямо в экран кабеля и всё работает.

Так это для цифры. Цифровые линии связи вообще более устойчивы к наносекундам, пока, конечно, не заглючит сам девайс. А с Холла идёт аналог.

[Vasia Klin]

Да, согласен...разница конечно есть....

[syoma]

Давайте сначала тогда простую задачу помогите решить:
Есть датчик Холла питающийся +-15В. Выход - ток +-200мА. То есть никакой дифференциацией и не пахнет. Всего 3 клеммы и все. Правда АВВ говорит что датчик предназначен для traction применения и что измерительная цепь в нем экранирована и экран подключен к клемме -15В.
И есть плата, удаленная на 3-4м, котороя ессно питает датчик. И имеет вход для сигнала. В данном случае нагрузкой является 5-ти Омный резистор на сигналюную землю платы, а за ним повторитель на ОУ и антиалиазинговый RC фильтр на 1мГц. Парралельный АЦП семплирует на 1,25мГц. В данный момент схема подключения сделана так как описано в начале темы.
Рядом с датчиком (около 50см) стоит контактор, коммутирующий 3кВ + куча медных шин и открытый дроссель, в том числе ток в одной из шин и измеряется датчиком. То есть при срабатывании контактора напряжение в этих шинах скачет от 0 до номинального.
При измерении тока в шине катушками Роговски - они показывают что в момент включения контактора ток не появляется. Но на входе платы и выход АЦП показывают типа радиочастотный быстро затухающий импульс, который больше шкалы АЦП. Импульс состоит из 10 - 20 колебаний с частотой около 1-1.5мГц. Ну в общем форма страшная. Картинок нету пока.
То есть я понимаю, что он пролазит по электростатике.
Теперь вопрос - как нужно заземлить экран и что делать с витыми парами, чтобы импульс подавлялся сильнее.
Варианты:
1. Как сейчас - экран подключен земле возле платы. Со стороны датчика болтается в воздухе. Провода в кабеле в одной паре скручены +-15В, другая используется только для сигнала.
2. Заземлить на -15В со стороны датчика, не подключать к земле у платы(есно )
3. Использовать экран как токоведущую шину впаралаль проводу или только его например для -15В, то есть подключить к -15В на двтчике и к -15В к плате.
4. Подключить экран к земле платы, а не под рейку.
5. Подключить к земле у платы и соеденить к -15В на датчике через конденсатор - не знаю какой емкости - в книжке нашел.
6. То же но наоборот -15 на датчик напрямую и к земле на плате через кондер.
7. Сигнальную землю платы не соеденять с общей землей и корпусом, а кабель заземлить на -15В на датчике.
8. Другие варианты.
И как лучше выбрать размещение пар?

Пожалуйста кто может доходчиво объяснить какое влияние имеет заземление экрана для датчика с ТОКОВЫМ выходом, потому что все описания в книжках для датчиков с выходом напряжения.
Спасибо.

[rezident]

ИМХО по экрану ток пропускать не нужно. Экран со стороны платы подключить к "грязной" земле, которая непосредственно заземляется. Между участками "грязная" землей и земля платы RC/LC фильтры, через которые проходят все провода, идущие к/от датчика.

[margadon]

ИМХО по экрану ток пропускать не нужно. Экран со стороны платы подключить к "грязной" земле, которая непосредственно заземляется. Между участками "грязная" землей и земля платы RC/LC фильтры, через которые проходят все провода, идущие к/от датчика.

Скорее всего игра с вариантами заземления вам не поможет. По моим прикидкам на шинах контактора в момент коммутации можно ожидать вч помехи порядка 6 кВ. Даже предполагая, что только одна десятая этого напряжения достигает датчика и проводов, необходимо давить оставшуюся помеху децибелл на 40. При достаточной мощности таких помех, получить подобное подавление ординарным экранированием не удастся.
Есть несколько вариантов борьбы:
1 Все провода выполнить радиокабелем. По центральным жилам пустить сигнал и питание. оплётки соединить и завести на сигнальную землю. На кабеля натянуть общую оплётку. Её землить на корпуса. шкафа и платы.
2 Тоже, но вместо внешней оплётки использовать медную трубу.
3 то же, что и 1 но на датчик ставится 2 высокочастотных оу, дифсигнал от них гонится по кабелям к плате на 1 оу в диф включении восстанавливающее исходный сигнал.
Меры даны в порядке нарастания эффективности и сложности. Все работают - лично проверял.

[ywg]

Плата стоит в отдельном металлическом шкафу.
1. Выходная земля этих ИП соеденена с корпусом шкафа.
2. Экран подключается к земле на общей рейке в шкафу, где находится плата.
3. Шкаф в свою очередь уже заземлен к силовому шкафу толстым проводм.

Спасибо

Просьба ответить по пунктам.

1. Где соединена с корпусом шкафа? Там же где идет земля к силовому шкафу? Маленький шкаф окрашен?
2. То есть экран кабеля к корпусу малого шкаф не подсоединяется?
3. Эта земля приварена или винтовое соединение? что торчит от этой точки внутри шкафа?

В малый шкаф кабели входят через разъем или просто через дырку?

[syoma]

1. Pейка, куда подключены экраны соеденительных проводов, прикручена на металл шкафа. Земля платы тоже подключается к этой рейке.
2. Все земляные соединения винтовые.

Кстати один прикол с помехами уже решили.
Была одна фигня - датчик напряжения 3000В (как оказалось принцип работы основан на изолированном ОУ) время от времени где то раз в 50мс выдавал выходной импульс тока в 1.5 раза превышающий номинальный и длительностью 10мкс. Причем только положительный, а не какой либо симметричной формы. При этом фильтр на выходе расчитанный на 2кГц, ессно эту помеху ослаблял, но при этом увеличивал ее длительность - в общем грустно.
По наблюдениям осциллографом выяснили, что помеха появляется на входе платы и не зависит от помех на выводах питания.
Пробовали фильтровать питание прямо на датчике - не помогло. Затем прочитали рекомендации ABB и сделали как там написано. То есть хоть и датчики пластиковые и не имеют выводов заземления, но все равно датчик надо крепить к хорошо заземленной пластине ( до этого висели они в воздухе) - в общем Нашли нехилую алюминиевую пластину и привинтили ее прямо под огромную шину заземления в шкафу, а к ней датчики.
Второе - провода напряжения, которое нужно измерять должны быть проложены вместе и даже быть стянуты стяжками друг к другу вплоть до самого датчика. До этого у нас "-" измеряемого напряжения был проложен своим путем, а "+" шел отдельно. Кстати длина проводов от измеряемой шины до датчика не превышала 1м.
В общем переложили мы эти провода и...помеха исчезла!! Полностью, не ослабела а именно исчезла, после таких простых действий.
Наверное что-то происходило не то с измерительной частью датчика. Но кстати только один датчик из 5 аналогичных выдавал такую проблему и замена датчика не помогала.

[ywg]

1. Pейка, куда подключены экраны соеденительных проводов, прикручена на металл шкафа. Земля платы тоже подключается к этой рейке.
2. Все земляные соединения винтовые.

Рискну предположить, что экраны проводов следует припаивать непосредственно к плате.
Металл шкафа окрашен?

[Ильдус]

....
Второе - провода напряжения, которое нужно измерять должны быть проложены вместе и даже быть стянуты стяжками друг к другу вплоть до самого датчика. До этого у нас "-" измеряемого напряжения был проложен своим путем, а "+" шел отдельно. ...

Вообще то должна использоваться витая пара, хотя из-за высоких напряжений тут свои заморочки.

... По моим прикидкам на шинах контактора в момент коммутации можно ожидать вч помехи порядка 6 кВ. ...

Точнее в момент отключения. Если управление контактором постоянным током, то обмотку надо зашунтировать диодом (катодом на плюс), обратное напряжение диода = 1,5 напряжения на обмотке контактора, прямой ток диода = 1,5 тока через обмотку.
Если управление контактором переменным током, то зашунтировать резистором. Чем меньше сопротивление, тем меньше помеха, но тут надо искать компромис.

[margadon]

Точнее в момент отключения. Если управление контактором постоянным током, то обмотку надо зашунтировать диодом (катодом на плюс), обратное напряжение диода = 1,5 напряжения на обмотке контактора, прямой ток диода = 1,5 тока через обмотку.
Если управление контактором переменным током, то зашунтировать резистором. Чем меньше сопротивление, тем меньше помеха, но тут надо искать компромис.

Именно в момент включения и именно в высоковольтной части, когда пробивается промежуток между контактами. Сколько будет таких пробоев и будут ли они при отключении зависит в основном от параметров нагрузки ВВ цепи, но хотя бы 1 при включении будет. А выброс напряжения при отключении обмотки опасен, в основном самой обмотке и схеме которая её коммутирует. Поскольку фронт такого импульса имеет длительность в несколько микросекунд, наводка в посторонние цепи от него невелика и как правило в десятки раз меньше, чем от коммутационной помехи.

[Ильдус]

Поскольку фронт такого импульса имеет длительность в несколько микросекунд, наводка в посторонние цепи от него невелика и как правило в десятки раз меньше, чем от коммутационной помехи.

С ВВ частью не спорю. А вот с обмоткой ... У нас на 27В реле с током обмотки 1А один конец обмотки сидел на корпусе объекта, другой включался не нашей системой, но к нам заходил этот провод (реле стояло метров 15 от нашего шкафчика). Полгода искали, почему при отключении реле у нас сбивался процессор, причём примерно на двадцать отключений приходился один сбой. Процессор с этим проводом электрически не связан. Зашунтировали обмотку диодом и всё стало хорошо.

[syoma]

Та, про катушки контакторов можете мне не рассказывать - этот этап я еще давно досконально изучил. У нас релюшка коммутирует обмотку контакора на 220В. Так там ессно RC цепочки параллельно катушке и варистор. А помеха действительно возникает изза того, что контактор коммутирует высокое напряжение. Там хоть и тока нет, но шины проходят по всему шкафу и наводка страшная.

[margadon]

Там хоть и тока нет, но шины проходят по всему шкафу и наводка страшная.

Неправильно. Есть ёмкость шин на землю. А это порядка сотен пикофарад. При пробое ёмкость заряженной шины закорачивается на ёмкость разряженной. Поскольку процесс происходит быстро, и добротность такой цепи велика, то импульсные токи составляют сотни ампер и соответственно мощность импульса излучения в сотни киловатт. А если дальше идут силовые кабеля то ёмкости уже нанофарадные.

[Vladimir_C]

1. Pейка, куда подключены экраны соеденительных проводов, прикручена на металл шкафа. Земля В общем переложили мы эти провода и...помеха исчезла!! Полностью, не ослабела а именно исчезла, после таких простых действий.
Наверное что-то происходило не то с измерительной частью датчика. Но кстати только один датчик из 5 аналогичных выдавал такую проблему и замена датчика не помогала.

1. А если еще и пару витков, вокруг друг друга, вдоль по длине, сделаете и поверх, по кругу, экран проложить(т.е. что-то вроде витой пары в экране), то, думаю, много проблем исчезнет. Все возвратные цепи нужно прокладывать рядом. Это в ссылке на "сахаре" имеется. Не обратили видимо внимание.
2. Параллелльно контактам контактора нужна RC-цепочка. Кондесатор, конечно придется попотеть искать.. В старых телефонных аппаратах аналогичная проблема решалась именно так - параллельной RC-цепью на контакты номеронабирателя.

[Serjio]

Были похожие проблемы. Решилось RC цепочками параллельно контактам пускателя. Причем при коммутируемой мощности в 7кВт оказалось достаточно 0.1 uF и резистора на 56 ом.

[ywg]

Давайте сначала тогда простую задачу помогите решить:

Как успехи в борьбе?

Был я тут на заводе где монтируют/выпускают мощные привода и вернусь к своей мысли, что шкаф окрашен - по высокой частоте нет земли. Повыбила перестройка понимающих инженеров из промышленности.

Делают они так: весь шкаф покрывают грунтовкой, потом красят эмалью ПФ. Крышки шкафа герметизируют его - резина толщиной 5 мм - щели получаются чуть меньше. Экранирования никакого. Закрашены резьбовые соединения, закрашены шпильки и площадки земель. Земляные шины крепятся к корпусу прямо на краску под болт. Медный провод тольщиной в сантиметр, заделан в наконечник, который непонятно как коряво обжат и прикручен к шине винтиком М6!!!! Разъемы ШР ставятся прямо на краску. Нашел в цехе раскрытый блок где посадочное разъема зачищено - зам. главного по системам управления сказал, что теперь это не нужно - лепят на краску - красивше. :-( К корпусу крепится раструб - щель метр на 10 см - сводящийся в конус для крепления вентилятора - грамотная рупорная антенна:-(

[=AK=]

Я это читал. Только что делать если у меня все земли "грязные"?

Печально слышать такое заявление. Очевидно, вы не поняли статью. Там одна из главных мыслей была о том, что устройство, где все земли "грязные", сконструировано плохо. Соответственно, там рассказывается, как разделить земли на "чистую" и "грязную". Это можно сделать всегда, для любого устройства.

Есть датчик Холла питающийся +-15В. Выход - ток +-200мА. То есть никакой дифференциацией и не пахнет. Всего 3 клеммы и все.

Если мне говорят, что "устройство питается +-15В", то я это всегда понимаю так, что для питания используются 3 провода: +15В, -15В и общий. Иначе бы мне сказали "устройство питается от +15В", что означало бы 2 провода питания, +15В и общий. В пользу того, что питание двуполярное (+15В, -15В и общ) также говорит то, что выходной ток тоже двуполярный, от -200 мА до +200 мА, поскольку при однополярном питании выход почти наверняка тоже был бы однополярным, от 0 до 200 мА.

Однако тогда устройство обязано иметь не менее 4 клемм: на питание 3 клеммы, и на выход 1 клемма. Почему у вас "всего 3 клеммы"?

Правда АВВ говорит что датчик предназначен для traction применения и что измерительная цепь в нем экранирована и экран подключен к клемме -15В.

Очень странно, что в устройстве с двуполярным питанием экран подключен не к общему проводу, а к одному из проводов питания.

То есть я понимаю, что он пролазит по электростатике.

Зато я не понимаю, что значит "пролазить по электростатике". Для меня "электростатика" - это жаргонное обозначение электростатического разряда. А помеха, "пролезающая" на вход АЦП посредством электростатического разряда для меня есть нонсенс. Да и откуда у вас там статическим разрядам взяться?

Возможно, вы имели в виду, что помеха пролазит по емкостным связям? Если вы так думаете, то вряд ли это правильная догадка. Помеха скорей всего пролезает в основном за счет плохой конфигурации земель.

Но на входе платы и выход АЦП показывают типа радиочастотный быстро затухающий импульс, который больше шкалы АЦП.

Кто "показывают"? Что означает эта фраза?

Если вы видите этот импульс на входе платы, значит вы видите его осциллографом. Как подключен осциллограф? Особенно важно - куда подключена его земля при измерении?

Каким образом вы можете видеть на выходе АЦП нечто, большее чем его "шкала"?

как нужно заземлить экран и что делать с витыми парами, чтобы импульс подавлялся сильнее.

Экран может быть подключен земле возле платы. Вопрос только в том, к какой земле: он должен быть подключен к земляному концу нагрузочного 5-омного резистора. Это должно быть точкой, где соединяются "грязная" земля (экран и общ. датчика) и "чистая" земля (земля повторителя, RC-фильтра и АЦП)

[Mik174]

А если такой вариант: на каждом датчике непосредсвенно рядом ставить платку с маленьким микроконтроллером и АЦП, пусть он меряет, а с основной платой весь обмен идет в цифре.
Так сделано в торговых кофейных автоматах, что на улицах стоят. Там внутри сделано что-то типа несложной сети, один мастер, все слейвы, по формату похоже на RS485, только уровни напряжений порядка 24 вольт.

Все платы соединены 6 проводами в параллель. Протокол называется MDB, если интересно, могу подробней про него рассказать.
Два из этих проводов - питание (по стандарту от 36 до 48В), каждая плата имеет на борту стабилизатор, т.е. по питанию уже в нее меньше всего залезет.

Если нужна высокая точность измерений, то можно соответствующую платку поместить в металлический корпус.

[syoma]

А если такой вариант: на каждом датчике непосредсвенно рядом ставить платку с маленьким микроконтроллером и АЦП, пусть он меряет, а с основной платой весь обмен идет в цифре.
Так сделано в торговых кофейных автоматах, что на улицах стоят. Там внутри сделано что-то типа несложной сети, один мастер, все слейвы, по формату похоже на RS485, только уровни напряжений порядка 24 вольт.

У меня токи должны мерятся с частотой 1Msps. И их несколько. Плюс задержка имеет большое значение. Поэтому послед. интерфейс на проходит. Для медленных сигналов - у нас еще порядка 18 термодатчиков в одном месте напихано, будем использовать МК и CAN. CAN также пойдет еще на обмен между несколькими девайсами.

Если мне говорят, что "устройство питается +-15В", то я это всегда понимаю так, что для питания используются 3 провода: +15В, -15В и общий.

Устройство питается от +-15В. То есть на датчике 3 клеммы. 1 клемма + 15В, 2 клемма -15В и 3-клемма - Выход. Общей клеммы нету. Но для измерения нужно выход датчика подключать через нагрузочное сопротивление на 0В. Посмотрите описание стандартных токовых датчиков Холла от LEM, например.

Очень странно, что в устройстве с двуполярным питанием экран подключен не к общему проводу, а к одному из проводов питания.

С этим я уже разобрался - так сделанно только в датчиках тока и только для того, чтобы на результат измерения не влияли броски напряжения в измеряемом проводнике изза емкостной связи.

Возможно, вы имели в виду, что помеха пролазит по емкостным связям? Если вы так думаете, то вряд ли это правильная догадка. Помеха скорей всего пролезает в основном за счет плохой конфигурации земель.

Ну, у меня IGBT коммутирует напряжение до 3000В. То есть это означает что на шинах(которые по всему шкафу) напряжение скачет от 0 до 3000В за 3-4мкс. И так до 2000 раз в секунду.
Что ж это за тип помехи?

Если вы видите этот импульс на входе платы, значит вы видите его осциллографом. Как подключен осциллограф? Особенно важно - куда подключена его земля при измерении?

Земля осциллографа была подключена к аналоговой земле платы недалеко от АЦП. Помеха появлялвсь на входе АЦП и по амплитуде была больше диапазона АЦП. Например вход АЦП от 0 до 2В, а помеха была до 3 Вольт.
Также была возможность смотреть выход АЦП с помощью лог. анализатора. В момент помехи показывало 111111 и т.д. То есть сигнал за пределами измерения АЦП.
С окрашенными шкафами я тоже сталкивался, но мы используем буржуйские, там вроде с этим все нормально, по крайней мере под защитным заземлением все чисто и все панели заземлены проводами, а не только за счет монтажа.
А так вроде все нормально. Единственное что изза помех осциллографом не всегда можно увидеть сигнал, но больше проблемм было в том, что на платах стояли неправильно рассчитанные антиалиазинговые фильтры, частоты которых были больше частоты выборки, вот АЦП всякую фигню и ловили. Пришлось на месте платы перепаивать.
После этого я решил на время завязать с борьбой с помехами - и так все еормально работает, а простых путей улучшения я пока не вижу.

[pantelei4]

Ну, у меня IGBT коммутирует напряжение до 3000В. То есть это означает что на шинах(которые по всему шкафу) напряжение скачет от 0 до 3000В за 3-4мкс. И так до 2000 раз в секунду.
Что ж это за тип помехи?

syoma, помехи имхо большими токами создаются, особенно в момент переключения модулей. Имею такие-же проблемы, правда не с LEMами, а больше наводки по земле и прочему монтажу через емкостные связи (частота преобразователя 60-70кГц).
Максимум, что могу присоветовать на данный момент - разъединить корпусную и схемную земли и включить их через сопротивление выравнивающее потенциалы (ставил 100-200кОм).
Ессно придётся уменьшить и емкость монтажа относительно корпуса всеми доступными способами.
Лично меня больше всего беспокоит глюки LCD экрана врезанного в морду преобразователя.

[ywg]

Лично меня больше всего беспокоит глюки LCD экрана врезанного в морду преобразователя.

Наденьте на кабель к экрану ферритовую клипсу- фильтр - глюки обычно заканчиваются. Если кабель плоский - купите плоскую клипсу.

[dpss]

Был случай из практики, когда в экспериментальной установке еще в советское время батарея конденсаторов емкостью около 20 000 микрофарад и напряжением 2.5 киловольта с массой около 3 тонн разряжалась на гирлянду ксеноновых ламп. Разряд запускался поджигающим импульсом с напряжением больше 200 киловольт. Во время эксперимента необходимо было принемать аналоговые сигналы с ряда удаленных датчиков с проводами до 10 метров длинной. Количество датчиков, их
положение и раскладка проводов все время менялось. Никакие заземления, разрывы токовых контуров, коаксиалы с двойным экраном и прочее шаманство не помогало. Помогла только передача аналогового сигнала по световодам.

[Flasher]

В общем случае подход такой-на входе питания поставить LC фильтр и варисторы на землю, плюс желательно, разрядник. Соединение выхода DC конвертера с землей разорвать с помощью 3 кондеров последовательно включенных 2000 пик и много киловольт- таким образом все с процессорной платы сольется в землю.каждый вход от датчика вести витой парой и защищать супрессорами и RC цепями . Красивая штучка- сборка для защиты USB06...