Für eine große Maschine (Seilschaufel) setzen wir eine kundenspezifische Elektronikplatine (GPS) in ein Gehäuse. Es wird mit Power over Ethernet (POE) mit dem Schrank verbunden. Der POE-Switch ist an eine isolierte Stromversorgung angeschlossen (115 V AC bis 24 V DC, keine Erdung am AC-Eingang). Die Masse vom Schrank (Maschine) ist also nicht mit unserer Elektronikplatine verbunden.
DAS PROBLEM: Das Gerät funktioniert einwandfrei, wenn keine Antennen angeschlossen sind (3 Antennen: 2 gps und 1 UHF-Korrektursignal). Aber in dem Moment, in dem ich mit einem der TNC-Anschlüsse des Antennenkabels (im Grunde die Abschirmung des Koaxkabels) einen Antennenanschluss an der Box berühre (im Grunde den GND der Platine), schaltet sich das gesamte Gerät (sofort) ab. Da tut sich also was. Alle Antennenkabel sind in Ordnung. Keine Kurzschlüsse erkannt. Auf anderen Maschinen hat diese Einheit lange Zeit gut funktioniert.
Unsere GPS-Antennen befinden sich oben auf der Maschine. Das Signal kommt über ein 30 m langes Koaxialkabel herunter. Jetzt ist der Schirm des Koaxialkabels mit dem Rahmen der Antenne verbunden, so dass die Antenne im montierten Zustand den Maschinenboden berührt.
Unsere Debugging-Zeit auf der Maschine ist sehr begrenzt, also möchte ich darüber nachdenken. Mein Chef sagt mir, ich solle einfach die Masse der 24 V, die tatsächlich schwebend ist, mit der Masse des Schranks verbinden. Ich weiß nicht, ob das das Problem lösen würde, es scheint ein Hack zu sein, und es würde immer noch eine Masseschleife geben. Außerdem bin ich mir nicht sicher, ob ein Elektriker es genehmigen würde, irgendetwas an Masse anzuschließen.
Ich denke, wir sollten diese Antennenhalterungen vom Boden isolieren. Um die Dinge einfach isoliert zu halten. Dies ist jedoch eher ein Hands-off-Ansatz, da unser mechanischer Konstrukteur ein Isolationsteil aus Kunststoff erstellen muss.
Jetzt bin ich wieder verwirrt, ob die Masse des Geräts isoliert war. Dann sollte eine Bodenberührung überhaupt keinen Einfluss haben? NEIN? Irgendwelche Gedanken? Danke!
Mein nächster Test wird sein, die Antenne in der Hand zu halten, anstatt sie mit dem Maschinenrahmen zu verbinden, um zu sehen, ob dies den Fehler beheben würde. Fortgesetzt werden.
tldr; - GPS-Antenne ist mit Maschinenmasse verbunden, GPS-Gerät hat schwebende Masse. In dem Moment, in dem sich die beiden Masse berühren, schaltet sich das Gerät ab.
UPDATE (GELÖST):
- Ich ging zurück zur Maschine. Ja, das Trennen der Antennenhalterung von der Chassismasse hat alles funktioniert. Dies wurde also durch die isolierte Stromversorgung verursacht.
- Ein POE-Injektor (mit Erdungsstift) wurde verwendet und auf diese Weise funktionierte alles, selbst wenn die Antennenhalterung die Gehäusemasse berührte.
Als Test: Als ich die "-" Seite vom (isolierten) Netzteil im Schrank mit Masse verbunden habe, ist das Netzteil sofort ausgefallen (auch wenn nichts angeschlossen war). Jetzt untersuche ich, was genau in einer geerdeten Stromversorgung passiert.
Jetzt bin ich wieder verwirrt, ob die Masse des Geräts isoliert war. Dann sollte eine Bodenberührung überhaupt keinen Einfluss haben? NEIN? Irgendwelche Gedanken? Danke!
Sie ändern die Schaltung. Sie fügen der Erde einen Widerstand und eine Induktivität hinzu, und Sie fügen diese überall hinzu, wo Sie sie berühren. Dies kann zu Problemen mit der Signalintegrität führen, wenn Sie keine Versorgungsleitung mit niedriger Impedanz berühren.
Wenn es sich um ein Schaltnetzteil handelt, erhalten Sie das Gleichtaktrauschen als Bonus gegenüber dieser Verbindung.
Und die Gesamtspannungsdifferenz der gesamten Schaltung über die parasitäre Kapazität gleicht sich durch diese Verbindung bei der ersten Berührung aus.
Mein Chef sagt mir, ich solle einfach die Masse der 24 V, die tatsächlich schwebend ist, mit der Masse des Schranks verbinden.
Müssen die 24 V unbedingt erdfrei sein? Wenn nicht, dann einfach an der Versorgung erden. Typischerweise muss jedes freiliegende Metall, das berührt werden kann, geerdet werden. Es sei denn, Sie haben einen guten Grund, dies nicht zu tun.
Es scheint mir, dass die 24-V-Versorgung irgendwo auf das Chassis verwiesen wird. Und das Anschließen der Masse verursacht den Fehler. Ich würde mit einem DMM prüfen, ob zwischen der Sendermasse und der Antennenmasse ein Spannungspotential besteht. Wenn Sie Spannung messen, haben Sie ein Problem mit der Stromversorgung oder der Verkabelung. Das gebräuchlichste Floating-Power-Schema für ein Gerät erdet seine positive Spannung und die Schaltkreise werden intern mit einer negativen Versorgung betrieben. Wenn die Stromversorgung also vorher nicht isoliert wird, kann dies dazu führen, dass die Schaltung nicht die richtige Vorspannung hat. Was zu einem nicht funktionsfähigen Zustand führen würde.
Ader