電圧計測の基礎 -ノイズの原因と対策 -

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1. 電圧計測の基礎 - ノイズの原因と対策 - すずき
2. １．ノイズの種類 ２．伝導ノイズの種類 ３．コモンモードノイズの原因 ４．コモンモードノイズの対策 ５．その他ノイズ対策 ６．デモンストレーション - 2ピン, 3ピンの違い - GNDディファレンスの有無 概要
3. ノイズの種類 https://industrial.panasonic.com/jp/ss/technical/n1 ノイズにも様々… 対策には原因の正確な理解が必要
4. 伝導ノイズの種類 ノーマルモード コモンモード https://micro.rohm.com/jp/techweb/knowledge/emc/s-emc/01-s-emc/6899 https://www.orixrentec.jp/helpful_info/detail.html?id=56 ・電源電流と同一経路 ・電源ライン間にノイズ電圧 ・電源の+/-に同方向 ・電源とGND間にノイズ電圧
5. コモンモードノイズの原因 静電結合 2種導体間(信号ラインと金属フレーム)の浮遊容量で電流発生
6. コモンモードノイズの原因 グラウンドループ GND間の電位差によって電流発生 http://www.ni.com/white-paper/3410/ja/ グラウンドループ等価回路
7. 補足 (グラウンドとアース) グラウンド 回路の電位基準点 ex.) シグナル、シャシ アース (接地) 大地への接続 アースの種類 グラウンドの種類 https://detail-infomation.com/ground-and-earth/
8. コモンモードノイズ対策① … グラウンドの共通化 1点アース (グラウンディング) 例1. データロガー車載時 (バッテリ駆動時) シャシ(CHASSIS)でグラウンド共通化 データロガーバッテリ駆動模式図
9. コモンモードノイズ対策① 例2. データロガーベンチ使用時 (電源駆動時) コンセントアースで共通化 データロガーACアダプタ駆動模式図
10. コモンモードノイズ対策② 差動入力 https://www.contec.com/jp/support/basic-knowledge/daq-control/analog-io/#anc-07 GNDと2つの信号線で電圧測定 ⇒ GNDのノイズを相殺 (CMV < 1 V) 差動入力 ノイズの相殺 <用語> ・CMV … アンプの入力両端に同タイミングでかかるノイズ ・CMR … CMV除去比
11. 補足 (入力モードの種類) シングルエンド入力 入力モードは以下の2種類 差動入力 https://www.contec.com/jp/support/basic-knowledge/daq-control/analog-io/#anc-07 グランドからの電位差で電圧測定 グランドと2つの信号線で電圧測定 ◦: 省配線 ×: ノイズの影響 ◦: グランドのノイズを相殺 ×: シングルエンドより配線多
12. コモンモードノイズ対策③ アイソレーションアンプ 入力部と出力部、GND間、Ch間が絶縁されたアンプ http://www.nfcorp.co.jp/techinfo/dictionary/012.html ・差動入力の弱点を解消 (CMVが過大でも問題なし) ・CMRに優れる アイソレーションアンプ
13. その他ノイズ対策 https://cend.jp/emcnoise/noise01.html シールディング https://www.tdk.co.jp/techmag/emc/200405/index.htm 伝導ノイズ(静電結合)と放射ノイズ(電磁誘導)を除去 シールド線 ツイストペア線
14. 参考(クロストーク) https://micro.rohm.com/jp/techweb/knowledge/emc/s-emc/01-s-emc/6943
15. 参考(用語) ・Balanced/Unbalanced ・Symmetrical/Unsymmetrical TechNote012.pdf