Diskuse Elektrika.cz

HYBRIDNÍ zóna => JAK TO MÁ BÝT? - projekty, návrhy, rozpočty => Téma založeno: Luboš Zeman 09.01.2006, 09:19



Název: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 09:19
Dobré ráno, mám následující problém. Provozujeme měření námrazy na stožáru 50 m výšky. Stožár je rozdělen na patra po 10 m a v každém patře provádíme měření(tepl, váha námrazy). Používáme tenzometrické dynamometry umístěné v hliníkovych skříních s otevíratelnými dveřmi. Signál z dynamometrů se převádí na linku RS422 a ta je prosmyčkována celým stožátem(délka celkem cca 250m od terminátoru po PC.)Problém je v tom, že signál z dynamometru je řádově 0.1-10 mV. Na vrcholu stožáru je několik prabol od převaděče netu 2,4 a 10 GHz a nějaké dvě anteny od vysílaček policie a záchranky. Máme asi ale problém s rušením právě od těchto antén. Potřeboval bych poradit, jak správně uzemnit zařízení, jestli uzemnit stínění kabelu linky(FTP),  případně kde. Dochází nám k značným zkreslováním výsledků a jsme už bezradní co s tím.. Pomůže mi někdo, prosím?


Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: václav tichota 09.01.2006, 09:30

stínění MUSÍ být uzemněno v jednom jediném bodě. pokud se "pospojuje" v různých a nahodilých místech, je na problémy zaděláno. Takže stínění po celé délce odizolovat a uzemnit v jednom bodě nejlépe u PC nebo zařízení, kam je vedení připojeno.



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 09:42

A co s dynamometry, které mají kovové tělo a jsou přišroubované na železném držáku spojeným se stožárem.Uzemě ní v jednom bodě jak radíte bych udělal,ale co s těmi 6 snímači (6 nalších uzemnění). Odizolovat od kovového držáku..? To by asi nebyl problem.  za další pomoc.



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Zdenek Hejčl 09.01.2006, 09:53

Spojit a uzemnit u počítače, případně použít vodiče s lepším stíněním /dvojité/,  nebo použít kovové trubky. Jaký je souběh vedení na trase? Jsou dostatečně vzdáleny od sebe?  Na dynamometry je použita propojovací krabička?



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 10:09

Vedení linky RS (FTP kabel) je až na pár míst veden v kovových trubkách. Dynamometr je ve skříni spolu s převodníkem viz. obrázek. Je tam také topení pro temperování skříně. Skříní je celkem 6, stožár 5 pater + 5 m plošina(stejné měření). Přesně jsem nerozuměl poslední otázce..



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Otakar Dosbaba 09.01.2006, 10:33

RS422 je symetrické datové rozhranní, kde by měl být pro vyhodnocení logického stavu využit pouze potenciál mezi dvojicí "živých" vodičů. Neměl by tedy být problém s odpojením stínění na jedné straně kabelu, třeba zrovna na straně výstupu převodníků snímačů. Logické úrovně se pohybují zhruba od TTL úrovně (5V) do zhruba 12V, rovněž datová rychlost (zpravidla 9,6kbd) je oproti rušivým frekvencím ostatních vysílacích prvků na stožáru velmi nízko, takže bych spíše hledal cestu důkladným odstíněním samotných snímačů (což asi bude značný problém) a jejich A/D převodníků. Největší podíl na chybách v měření tipuji především na analogovou část před tímto převodníkem, možná by také pomohl VF filtr ve stejnosměrné cestě měřícího napětí/proudu. Ten ale může vnášet svými svodovými proudy, závislými na okolní teplotě a vlhkosti určité chyby do měřeného signálu.



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Otakar Dosbaba 09.01.2006, 10:47

Po shlédnutí obrázku mě ještě napadá také vliv tělísek vytápění: jejich přívodní vedení je možná dobrou anténou pro příjem VF pole, které se pomocí topných tělísek (závity odporového drátu) přenáší do čidel a analogové části. Je to sice málo pravděpodobné, moc bych tomu sám nevěřil, nicméně jistá pravděpodobnos t vlivu by tu teoreticky mohla být :-).



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 10:56

Přesně jste to trefil. Mám zjištěné že pokud odpojím signálovou část siloměru, výstup, tj. hodnata kterou mi dá comp je stabilní. Na rušení je opravdu nejcitlivější samotný siloměr. Mám nainstalovány filtr na napájecí i měřící části. Zatím žádné zlepšení. Důležité bude asi vyřešit to uzemění.



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Zdenek Hejčl 09.01.2006, 10:58

Dynamometry se spojují  v jednotlivých patrech v převodníku a pokračují v jednom vedení do počítače?
Nebo mají samostatná vedení do počítače?
Tak měla znít otázka.
Další možnost vlivu je napájení topení. Je použitý stíněný kabel?
Zkusil bych pospojit plášt dynamometru se skřínkou převodníku.



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 10:59

Tohle mě opravdu nenapadlo:-)Vyřešit to topení bude asi problém. ale  za poznatek.



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 11:09

Dynamometry jsou propojeny s převodníkem stíněným kabelem, uzemněným na straně převodníku( kovové tělo není od výroby spojeno se stíněním kabelu). Z převodníku je už přímo výstup RS422. Takže anolog je pouze snímač-převodník cca 40cm. Všechny zařízení jsou spojeny pouze přes RS. Topení je provedeno pouze vodiči, bez stínění. Topidla jsou 100W co se používaly(jí) u pájek (takové ty hokejky s dírou pro měděný hrot).



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 11:16

Ještě k tomu propojení dynamometru a převodníku. Převodník je v té klasické plastové krabičce na DIN lištu. Zkoušeli jsme dát tuto krabičku do kovové. Jak ale víme, problém je v rušení samotného dynamometru a kabelu mezi siloměr-převodník. Dá se sehnat nějaká kovová pružná trubka, kterou bych nasadil na tento kabel?



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Otakar Dosbaba 09.01.2006, 11:24

Nebo použít kousek FTP kabelu i pro vedení ze siloměru do převodníku?



Název: Re: Rušení dynamometrů ?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 11:31

Vyzkoušel jsem i řešení s FTP kabelem. Ale zase jsem neměl pouze uzemění v jednom místě,jak mi radil Václav Tichota. Takže kovové tělo nechat uzeměné, nepřipojovat stínění propojovacího kabelu na stranu siloměru ale jen na stínění FTP a dole u PC připojit na zem?? Bylo by to schudné řešení??



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 13:01

Ještě jsem udělal screen jak to vůbec chodí. Tohle je zajímavý průběh, jak je ta pila pravidelná. Ostatní měření je více méně nepravidelné a je tam i větší rozptyl hmotnosti.



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Petr Doležal 09.01.2006, 13:11

Jsem v tomto laik, neberte mě příliš vážně. Co takhle optopřevodníky a optické kabely ?

Asi by to bylo ale drahé.



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 13:18

Problém je, že rušen je siloměr.Obsahu je tenzometrický můstek a výstup z něj je v nezatíženém stavu cca +-0,5mV. Při 4kg je výstup 10 mV. Pořád je to strašně malé napětí. Do toho snímače žádnou elektroniku nedostanete. Co jste měl přesně na mysli s tou optikou?? Převod analog-optika?



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Zdenek Hejčl 09.01.2006, 13:20

Používám tenzometrické snimače tlaku tam spojuji extra vodičem plášť snímače s nejbližším připojovacím místem snímače sdružovací krabicí s uzemňovací lištou. Připojenou přes odpor na stínění kabelu.
Kovové ohebné trubky bývaly Kopex.



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Otakar Dosbaba 09.01.2006, 16:38
<p>Když tedy budeme vycházet z toho, že datová část (výstupy převodníku, linka RS422/485) je v pořádku, což pravděpodobně vyplývá i ze zkušenosti po odpojení siloměrů od vstupu převodníku, ještě bych nejprve zkusil toto: Na vstup převodníku bych uvnitř odstíněné skříňky připojil náhradní rezistor, simulující výstupní odpor snímače. Nevím, jak to tam přesně je, ale jinými slovy bych se takto pokusil co nejvíce přiblížit situaci připojeného můstku, včetně simulace měřících proudů. Takto bych se ujistil, zda je tato část systému v pořádku, včetně vstupu a výstupu operačního zesilovače na vstupu A/D převodníku. (Ty filtry na napájecím vedení byly až u převodníku, nebo jen na sériovém vstupu PC?). Pokud to bude v pořádku, opakoval bych postup u více čidel současně,  vyloučil bych tak vliv zemních smyček mezi jednotlivými převodníky, podle obrázku je ale evidentní chyba na straně analogu. Poté ale asi již nezbyde, než důkladně odstiňovat, pečlivě,  avšak jednostranně zemnit jak vedení tak i kostry skříněk - ty pochopitelně vzhledem k možnosti úderu blesku ke stožáru. Je to ale docela fuška, vzpomínám na práci u kabelovky, kde v rámci splňování přísných požadavků EMC mělo vliv na VF vyzařování i provedení např. F konektoru, který byl téměř nerozeznatelný od doporučovaného a zařízení tak neprošlo testem... Při zemnění čidel a převodníků ke stožáru asi ale pravděpodobně přijdou ke slovu datové optooddělovače.</p>


Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Otakar Dosbaba 09.01.2006, 21:30

Ještě mě napadá, že by rušení mohlo eliminovat čistě symetrické připojení snímače k symetrickému (plovoucímu) vstupu převodníku, který by měl mít na obou vstupních svorkách navíc co nejvíce shodný odpor pro vyhodnocovaný signál vůči napájecímu zdroji. Tedy, docílit, aby žádný z potenciálů a svorek siloměru včetně převodníku nebyl galvanicky spojen se zemí - s tou by byly spojeny jen kostry a neživé části. Napájení by možná šlo oddělit DC/DC měniči. Ale to je jen pouhá teorie, v tomto případě zřejmě jen velmi obtížně realizovatelná .



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Zdenek Hejčl 09.01.2006, 21:42
<p>Tenzometry mají větší citlivost, mívají 2µV a problémy s rušením, které vyrábí měniče je mnoho. Snímače obsahují odporové meandry, dalo by se říci cívky /4 a více/ zapojené do můstku. Je-li v blízkosti rušení je zaděláno na problém. Plášť tenzometru se asi v tomto prostoru nebude chovat jako stínění a nebude-li pořádně pospojen s uzemněním mohou vzniknout podobné problémy.</p>


Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 22:04

Předem vám, pane Dosbaba a vám, pane Hejčl, moc  za pomoc.

Pane Hejčl, chcete říct, že je problem s rušením samotných tenzometrů? To potom není co řešit. Ale to se mi nezdá.
Jedna zajímavá věc. Když jsem umístil siloměr s převodníkem do boudy v patře(plechové),  kde jsou rozvaděče silových obvodů, ovládání topení atd.,  výstup byl naprosto idealní a pohyboval jsem se v požadované odchylce hodnot. Nic jsem neměl uzemněné, pouze položené v obdobné hliníkové skříni, kde máme vysvorkovanou linku RS. Takže pořád doufám, že vhodným odstíněním dosáhneme výsledku. S zemněním nemám zkušenosti. Zítra něco nafotím a zkusím ještě přiblížit situaci. Ještě jednou vám moc  za ochotu..



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Martin Novák 09.01.2006, 22:12

Prominte, jeste nez zacnu radit, jedna otazka. Jak je zajisteno napajeni silomeru, prevodniku a jak je zajisteno napajeni topeni (napeti, odkud, stineni/ne ?). Myslim, ze prave napajeni bude v nasem problemu klicove.



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Luboš Zeman 09.01.2006, 22:28

Napájení 15V je společné pro všechny zařízení,tj. pro siloměr i převodník. Je to zdroj Tesla BS525(asi) teď si nejsem jistý. Kabel je CYKY 1,5 kvůli úbytku. Možná by stálo vyzkoušet provoz jednoho zařízení na baterky a pak přizpůsobit zdroj. Na vstupu převodníku-vstup analogu ze siloměru je vf filtr, stejně tak na straně napájení a RS. Topení je na 230V, ovládané přes PT100, nestíněné. Zítra sem hodím fotku skříně, jistě vám řekne víc.



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Petr Doležal 10.01.2006, 09:19

A až nahradíte ss napájení ze zdroje (Tesla) baterií, tak vypněte na chvíli topení a zmonitorujte signál. Ať prostě nahoru nejde žádná střídavé, ani případně nedostatečně vyhlazené DC napětí.



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Petr Doležal 10.01.2006, 09:24

A jestli je to zařízení tak citlivé, nemůže to dělat signál nějakých pravidelných kontrolních telegramů HDO, který se dostává "nahoru" po vedení pro topení ?



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Zdenek Hejčl 10.01.2006, 17:14

Na odrušení síťového napěti používám filtr Tesla WN 852 02, 250V ,  4A.



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Pavel Černý 10.01.2006, 18:40

Prohlédl jsem si graf výstupu měření a jestli se nepletu, "pily" se opakují v cca třicetiminutov ých intervalech, blíže poledni jsou vzestupné a sestupné hrany strmější a kratší. Napadá mě vliv topných tělěs na přesnost tenzometrů. Jak je provedena regulace topení? PT 100 není spínací prvek, mám na mysli akční člen, který přímo spíná nebo reguluje teplotu. Není možné hlehat chybu tady?



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Petr Doležal 10.01.2006, 19:29

S těmi signály HDO jsem měl na mysli ty drobnější kmity. Když však vezmeme v potaz celkem věrohodnou domněnku p.Černého, nabízí se otázka: dělalo to i v létě a nebo je to v provozu teprve teď v zimě, kdy je vyhřívání v provozu ?



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Martin Novák 10.01.2006, 22:47

Nezda se mi, ze by za to ruseni mohli zrovna datagramy HDO, spis se priklanim k nazoru, ze vznikla "pila" nebo kmity jsou jen vysledkem nahodne odebiranych mereni a frekvence ruseni je nekde hodne vys, pripadne ze je ruseni mnohem nepravidelnejs i. Jisty vliv by mohl mit ohrev (ta pila svadi k podobnym myslenkam),  zalezi na tom cim a s jakou hysterezii je regulovan. Osobne si ale myslim, ze cely problem s rusenim vznika primo na tenzometru a nebo, co je pravdepodobnej si na prevodniku analogoveho signalu na RS 422. Cele mi to pripada, jako kdyby se nekde bila analogova a digitalni zeme.

Mozna by prospelo, vest linku RS422 STP kabelem, ktereho stineni neni pripojeno NIKDE krome pocitace dolu a kde prevodnik RS422 na RS232 nebo USB ma samostatny napajeni nikde nespojeno s dalsimi okruhy (napajeni z PC nebo z maleho adapteru do zasuvky). Rozhodne stineni kabelu nepripojovat na prevodniky "po trase".

Dale by bylo dobry vest napajeni ohrevu ve skrini co nejkratsi cestou a co nejdal od snimaci casti, i kdyz si myslim, ze tam by ten pejsek byl zakopan jen tehdy, kdyby teplota ve skrini kolisala s moc velkymi rozdily (nad tech 5-10 °C). Vzhledem k indukcnosti topneho telesa se mi nezda pravdepodobne ze by ruseni slo do skrine tudy, feritovy toroid jako VF blokada na privodnim kabelu do skrine by ale asi nic nepokazil...

Skrin klidne uzemni primo k vezi hrubym dratem (blesky jsou svine),  ale postarej se o to, aby samotny system dynamometru (tedy ty 4 svorky) NEBYL nikde spojen se skrini a nebo obalem dynamometru.

Co se tyce napajeni, tak pokud to spravne chapu a pamatuji si zapojeni, tak vlastne tu krabicku prevodniku napajis tema 15V zezdola a prevodnik napaji pak system dynamometru nejakym stabilizovanym napetim X malo voltu. V takovem pripade propoj prevodnik s systemem dynamometru stinenym ctyrvodicem (nejlip takovym kde je stinena kazda zila zvlast a jeste spolecne stineni),  stineni spoj jednim koncem na kostru skrine a NIKDE ho uz nepripojuj na prevodnik ci dynamometr.

Skus si pohlidat, aby napajeci napeti 15V bylo vuci zemi plovouci - tzn. aby nahodou nebyl minus pol spojen se skrinkou zdroje a pres ni se zemi, jak se to obcas delava. Ideal by byl, kdyby tech 15V bylo taky nahoru vedeno stinenym dvouvodicem se stinenim uzemnenym dolu na zdroj, ale cena 50m stinenyho kabelu 2x1,5 by asi byla vrazedna, takze se aspon postarej o filtry + ferity na vstupu do kazdy skrine (ale to tam tusim uz mas, jak si psal). Skus popripade zarizeni par hodin napajet z 12V akumulatorku, ktery nechas primo ve skrini, co to udela s rusenim.

A jeste posledni okamzity napad mozna blby a dany pozdni hodinou. Jak je reseno ovlivnovani mereni vetrem ?? Je ta skrin nekde v zavetri a nebo ma kolem sebe nejaky vetrolam ? Protoze kdyz si vzpomenu co dokazal vitr nekde na kopci udelat s obycejnym prutem teleskopicke anteny od vysilacky napada mne, zda by nemohlo byt toto duvodem blbnuti mereni a zahadnych hodnot.



Název: Re: Jak uzemnit systém s dynamometry aby nebyl rušen?
Přispěvatel: Luboš Zeman 11.01.2006, 08:53

včera jsem se nedostal na web tak dnes. Rušení od HDO na 99% nepřipadá v úvahu. Jediný problém je v siloměru. Pokud nechám napájený siloměr a odpojím od převodníku signálové vodiče, výstup je NAPROSTO stabilní a nehne se. Kdyby byl rušen převodník, chodilo by to. Připojím a jsem zase tam kde předtím. Takže zkusím opravdu oddělit signalovou a digitální zem. Topení spína pomocí pokojového termostatu, máme změřeno že rozkmit teplot ve skříni je 3 stupně.Stínění od siloměru, stíněné všechny 4 současně, připojím na skříň odděleně od převodníku(neboli digit země). Tady je fota celého zařízení.