Ich habe einen Halbbrücken-DMS-Sensor (vormontiertes Produkt) mit einem 30-cm-Kabel, das ich mit meiner Leiterplatte mit einem 24-Bit-ADC verbinden möchte.
Der Stecker am Kabelende in Richtung ADC (dh das vom Dehnungsmessstreifen entfernte Ende) hat die folgenden vier Stifte, basierend auf meiner Ablesung der Widerstände:
Alles gut so weit.
Zusätzlich gibt es jedoch die metallische Abschirmung, die den Körper des Verbinders bildet.
Als Neuling bei Dehnungsmessstreifen und ADC-Messungen bin ich mir der Bedeutung der Abschirmung nicht sicher – ich nehme an, sie hat etwas mit der Minimierung von störungsbasierten Offsets zu tun. (Außerdem möchte ich das Kabel nicht aufbrechen, um zu sehen, was sich darin befindet, aber ich vermute, dass es sich um ein Standard-Twisted-Pair-Kabel handelt.)
Frage A: Welche Rolle spielt die Abschirmung genau in einer DMS-/ADC-Anwendung?
Frage B: Welche der folgenden Vorgehensweisen sollte man also mit dem Schild befolgen? :
Als allgemeine Richtlinie ist es vorzuziehen, alle Kabelschirme an nur einem Ende mit dem Metallgehäuse (nicht der Leiterplattenmasse) zu verbinden. Um die Dinge einfach zu halten, wenn mehrere abgeschirmte Kabel von einem zentralen Gerät aus verbunden werden, sollte die Abschirmung nur am „Hub“-Gerät erfolgen und an den „Spoke“-Geräten offen gelassen werden.
In ähnlicher Weise sollte bei einer Kette von Geräten, die durch ein abgeschirmtes Kabel verbunden sind, jede Abschirmung mit dem Chassis des vorgeschalteten Geräts verbunden und am nachgeschalteten Ende offen gelassen werden. Ja, das bedeutet zwar, dass die Schirme verschiedener Glieder einer solchen Kette auf unterschiedlichem Potential liegen können, je nachdem wie gut die einzelnen Geräte geerdet sind, aber das ist in der Regel kein Problem.
Eine grundlegende, kostengünstige Ergänzung, die heute in vielen Verbrauchergerätekabeln enthalten ist, ist eine Ferritperle oder "geteilte Perle" an jedem Ende des Kabels in der Nähe des Steckers. Dies reduziert hochfrequente EMI von der Abschirmung mit minimaler Komplexität. Ein gutes Dokument über solche RFI-Perlen ist hier .
Beachten Sie, dass das Chassis normalerweise mit der "Erde" des Standorts verbunden ist, nicht mit der Masse Ihrer Leiterplatte.
Dies ist natürlich eine Vereinfachung eines ziemlich komplexen Themas, aber es dient dem Zweck für Designs bei Frequenzen, bei denen Oberflächeneffekte nicht vorherrschen. Da die Frequenz der beteiligten Signale in GHz ansteigt, müssen andere Faktoren berücksichtigt werden.