Емкостная связь

Любые два проводника образуют конденсатор, ёмкость которого зависит от расстояния между ними, диэлектрической проницаемости среды и геометрии про-водников. Предположим, что рядом с сигнальным проводом проходит силовой провод c переменным напряжением (рис. 4). Тогда напряжение U_пр, измеряемое прибором будет определяться выражением

(2)

Где

,

ω – частота источника напряжения e_c.

Поскольку сопротивление приёмника должно стремиться к бесконечности по правилам согласования сигнала, емкостная наводка через паразитную ёмкость между проводниками определяется величиной внутреннего сопротивления датчика R_д. Из выражения (2) видно, что при R_д=0 емкостная помеха полностью отсутствует. В действительности сигнальный проводник имеет некоторое активное и индуктивное сопротивление, падение напряжения помехи на котором не позволяет полностью устранить емкостную наводку с помощью источника сигнала с низким внутренним сопротивлением.

Рис. 4. Путь прохождения емкостной помехи от источника e_c

Емкостные связи должны быть сведены до минимума. Во-первых, они уменьшаются с увеличением расстояния между проводниками. Во-вторых, для снижения емкостной связи может быть использован защитный электростатический экран. Экран должен быть заземлён, чтобы его потенциал равнялся нулю. Заземление выполняется в одной точке, лучше всего со стороны источника сигнала. Незаземлённый экран под воздействием внешних возмущений станет одной из пластин конденсатора, что вновь приведёт к появлению емкостной связи. Нельзя соединять экран с землёй источника и приёмника одновременно, поскольку при этом через экран течет ток, обусловленный неравенством потенциалов этих земель (до нескольких ампер в цеховых условиях). Ток, протекающий по экрану, является источником индуктивных наводок на соседних проводах и проводах внутри экрана. В общем случае рекомендуется использовать популярную схему гибридного заземления (рис. 5). В данной схеме ёмкость C_з позволяет ослабить высокочастотную составляющую помехи.

Рис. 5. Пример правильного заземления экрана при передаче сигнала от удалённого источника с высоким сопротивлением

Дата добавления: 2015-05-10