3.10.2.11 The Use of Guarding and S

3.10.2.11 The Use of Guarding and Shielding to Reduce Common-Mode, Coherent Interference

When extremely low-level signals are being measured,

or when very high CM coherent noise is present,

as in the case of certain biomedical applications,

strain gauge bridge applications,

or thermocouple measurements,

the use of a guard shield can effectively reduce the input capacitance to ground of the amplifier,

hence giving rise to coherent interference.

Figure 3.39 illustrates a conventional differential instrumentation amplifier (DA) connected to a Thevenin source (VS, RS), by a shielded, twinax cable.

The cable shield is tied to the source ground and not to the power supply ground.

A large, coherent, CM voltage, VGL, exists between the power ground and the source ground.

If no currents flow in the twisted pair wires, then VGL appears as the CM voltage at the amplifier input and is rejected by the amplifier CMRR;

there is no DM component of VGL.

However, the input capacitances of the DA allow input currents to flow.

Note that there is a capacitance C1S between the HI side of the source and the cable shield and conductor 2.

Due to asymmetry in the circuit, a DM component of VGL appears across the amplifier input. This DM interference component can be calculated. By inspection of the circuit in Figure 3.39,

V¼VGL. Vþ is given by the reactive voltage divider as:

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.10.2.11 การใช้ปกป้อง และป้องกันเพื่อลดการรบกวนสัญญาณ โหมดร่วมกัน สอดคล้องเมื่อสัญญาณระดับต่ำมากได้ทำการวัด หรือ เมื่อมีเสียงรบกวนสอดคล้องซม.สูงมาก เช่นในกรณีของการใช้งานบางอย่างแพทย์ การใช้งานสะพานเกจ หรือ วัด thermocouple การใช้โล่ป้องกันสามารถลดความจุเข้ากับกราวด์ของแอมพลิฟายเออร์ จึง ทำให้เกิดการรบกวนที่เชื่อมโยงกัน รูปที่ 3.39 แสดงแบบธรรมดาแตกต่างขยายเสียงวัด (DA) แหล่ง Thevenin (VS, RS), การเชื่อมต่อ ด้วยสายเคเบิล twinax ป้องกัน สายโล่จะเชื่อมโยงแหล่งพื้นดิน และไม่ ให้ดินแหล่งจ่ายพลังงาน มีขนาดใหญ่ สอด คล้อง ซม.แรงดัน VGL อยู่ระหว่างไฟพื้นดินและพื้นดินแหล่ง ถ้าไม่มีกระแสไหลในสายคู่ตีเกลียว VGL ปรากฏว่าแรงดันที่อินพุตแอมพลิฟายเออร์ซม. แล้วถูกปฏิเสธ โดยแอมพลิฟายเออร์ CMRR มีส่วนประกอบไม่มี DM ของ VGL อย่างไรก็ตาม capacitances อินพุตของดาอนุญาตให้กระแสอินพุตไหล ทราบว่า มีความจุ C1S ระหว่างด้านสูงของแหล่งที่มา และสายโล่ และตัวนำ 2 เนื่องจากความไม่สมดุลในวงจร ส่วนประกอบ DM VGL ปรากฏผ่านเครื่องขยายสัญญาณที่อินพุต สามารถคำนวณส่วนประกอบนี้รบกวน DM จากการตรวจสอบของวงจรในรูปที่ 3.39 V ¼VGL Vþ ถูกกำหนด โดยแบ่งแรงดันไฟฟ้าปฏิกิริยาเป็น:

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.10.2.11 การใช้ปกป้องและป้องกันเพื่อลด Common-โหมดการรบกวนการเชื่อมโยงกัน

เมื่อสัญญาณมากในระดับต่ำจะถูกวัด

หรือเมื่อสูงมาก CM เสียงที่เชื่อมโยงกันเป็นปัจจุบัน

เช่นในกรณีของการใช้งานด้านชีวการแพทย์บาง

วัดความเครียดการใช้งานสะพาน ,

หรือการวัดอุณหภูมิ,

การใช้โล่ยามมีประสิทธิภาพสามารถลดความจุป้อนข้อมูลไปยังพื้นดินของเครื่องขยายเสียง

จึงก่อให้เกิดการรบกวนที่สอดคล้องกัน.

รูปที่ 3.39 แสดงให้เห็นถึงการชุมนุมค่าเครื่องมือเครื่องขยายเสียง (DA) เชื่อมต่อกับแหล่งที่มาของเทเวอแน็ (VS อาร์เอส ) โดยป้องกันสายเคเบิล twinax.

โล่สายผูกติดอยู่กับพื้นดินแหล่งที่มาและไม่ได้ไปที่พื้นดินแหล่งจ่ายไฟ.

ขนาดใหญ่ที่เชื่อมโยงกันแรงดันไฟฟ้า CM, VGL, อยู่ระหว่างพื้นดินไฟและพื้นดินที่มา.

ถ้าไม่มีกระแสไหล ในสายคู่บิดแล้ว VGL ปรากฏเป็นแรงดันไฟฟ้า CM ที่ป้อนข้อมูลเครื่องขยายเสียงและถูกปฏิเสธโดย CMRR เครื่องขยายเสียง;

. ไม่มีส่วนประกอบ DM ของ VGL

. อย่างไรก็ตาม capacitances การป้อนข้อมูลของ DA ช่วยให้กระแสการป้อนข้อมูลจะไหล

ทราบว่ามี เป็น C1S ความจุระหว่างด้าน HI ของแหล่งที่มาและเคเบิ้ลโล่และดนตรี 2.

เนื่องจากความไม่สมดุลในวงจรที่เป็นส่วนประกอบของ DM VGL ปรากฏทั่วอินพุตเครื่องขยายเสียง องค์ประกอบ DM รบกวนนี้สามารถคำนวณได้ โดยการตรวจสอบของวงจรในรูปที่ 3.39,

V? ¼VGL Vth จะได้รับจากการทำปฏิกิริยาแบ่งแรงดันเป็น:

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.10.2.11 ใช้ปกป้องและป้องกัน เพื่อลดการรบกวนกันโหมดทั่วไปเมื่อสัญญาณมากน้อยจะถูกวัดหรือเมื่อซม. สูงมากติดต่อกัน เสียงที่เป็นปัจจุบันเช่นในกรณีของบางชีวการแพทย์ประยุกต์วัดความเครียดสะพานโปรแกรมหรือ thermocouple วัดระยะใช้เป็นโล่ป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถลด Input capacitance พื้นดินของเครื่องขยายเสียงดังนั้นให้สูงขึ้นเพื่อรบกวนติดต่อกัน .รูปที่แสดงให้เห็นถึงความแตกต่าง เครื่องมือวัดทั่วไป 3.39 แอมป์ ( ดา ) เชื่อมต่อกับแหล่งที่มาของเทวินิน ( VS , RS ) โดยมีระบบป้องกัน twinax สายเคเบิลสายโล่จะเชื่อมโยงกับแหล่งดินและไม่ต้องจัดหาพลังงานพื้นดินขนาดใหญ่ติดต่อกัน ขนาดแรงดัน vgl มีระหว่างพื้นดินและแหล่งพลังงานพื้นดินถ้าไม่มีกระแสไหลในคู่ตีเกลียวลวด แล้ว vgl ปรากฏเป็นเซนติเมตรแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนและถูกปฏิเสธโดยเครื่องขยายเสียงเครื่องขยายเสียง cmrr ;ไม่มีคอม vgl DM .อย่างไรก็ตาม การใส่ capacitances ของดาให้กระแสข้อมูลไหลทราบว่ามีความจุ c1s ระหว่างไฮด้านข้างของแหล่งที่มาและสายเคเบิ้ลโล่และคอนดักเตอร์ 2เนื่องจากความไม่สมดุลในวงจร , DM ส่วนประกอบของ vgl ปรากฏผ่านเครื่องขยายเสียงสัญญาณเข้า นี้ DM รบกวนองค์ประกอบสามารถคํานวณ โดยการตรวจสอบของ วงจรในรูปที่ 3.33 ,5 ¼ vgl . 5 þให้โดย reactive แรงดันไฟฟ้าแบ่งเป็น :