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Thema: 50Hz-Einstreuung ohne Erdung

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    50Hz-Einstreuung ohne Erdung

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    Hi,

    ich betreibe eine Schaltung an einem Schaltnetzteil (Reicheltlink). An diese Schaltung (über Klinke) angeschlossen ist ein Piezo als Sensor über eine längere (~1-2m) Doppellitze. Auf der einen Litze liegt GND der Schaltung an, an der anderen über einen hochohmig (1MOhm) angeschlossenen Spannungsteiler etwa 2,3V. Diese Spannung messe ich (mich interessieren die Änderungen durch Biegung des Piezos).

    Problem ist nun: Ich habe ziemlich starke Schwankungen auf dem Signal. Diese Schwankungen verschwinden, sobald ich GND erde. Das Netzteil scheint also eine galvanische Trennung vorzunehmen und somit das Kabel besonders anfällig für die 50Hz-Einstreuung zu machen (soweit meine Vermutung).

    Glaubt ihr, dass meine Einschätzung richtig ist, oder liegt das an was anderem?

    Und: Kann man das irgendwie (ohne Erdung?) umgehen / ausbessern? Einfallen würde mir da ein Hochpass, der einfach die 50Hz-Störung wegfiltert...

    Gruß, CowZ
    PS: Hauptsinn der Frage (falls das nicht deutlich wird bei meinem Geschreibsel) ist zu klären, ob das wirklich an der galvanischen Trennung des Netzteils liegen kann, oder nicht. Trennt dieses Netzteil eigentlich überhaupt? Ein Ausgleichsstrom über die zusätzliche Erdung fließt nicht (messbar).

    PPS: Ein besserer Titel ist mir nicht eingefallen, sry.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Da das NT keinen Schuko-Stecker hat, kann der Ausgang gar nicht geerdet sein.

    Für sehr schwache Signale (Piezo) über längere Strecken (2m) wäre eine differentielle Übertragung wohl besser. Und geschirmte Leitung statt einfacher Doppellitze.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hi,

    wie kann ich denn eine differentielle Übertragung realisieren?

    Ein positives und ein negiertes Signal habe ich über den Piezo ja sowieso. Aber wie führe ich beide später wieder zusammen? Ist ein Differenzverstärker die richtige Wahl? (Mist, Platine schon fertig... Prototyp aufm Breadboard immer nur geerdet getestet...)


    edit: Wieso wird so eine Leitung denn anfälliger für Störungen, wenn sie galvanisch vom Netz getrennt ist?

    Gruß, CowZ

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Wenn das SNT nicht galvanisch trennen würde, hättest Du je nach Steckerdrehung 230V gegen Erde auf dem Ausgang. Insofern ist die Frage schon etwas müßig, ob das Reichelt-NT galvanisch trennt.
    Da der Ausgang nicht geerdet ist, ist auch Dein Aufbau nicht geerdet, ehemals abschirmend wirkende Masseleitungen haben nun auf einmal ein Potenzial, und das ist durch die Entstörmaßnahmen des Netzteils und die kapazitive Kopplung des Winztrafos nicht unerheblich! Wenn Du keine Möglichkeit hast, das Ganze zu erden, solltest Du zumindest die Sensorleitung oder um was es da geht abschirmen, den Schirm auf Schaltungsmasse.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hi, ich nochmal, zwei Monate später...

    Ich bin jetzt endlich dazu gekommen, die differentielle Übertragung zu testen, muss allerdings sagen, dass sie nur sehr bedingt funktioniert.

    Wie muss ich den Operationsverstärker verschalten, damit das ganze funktioniert? Ich habe ihn bisher als Differenzverstärker geschaltet, bekam dabei aber kein Ausgangssignal. Das einzige, was funktioniert hat, war das Signal direkt auf die Eingänge des OpAmps zu legen. Dabei bekomme ich aber immer maximalen Ausschlag und keine sinnvolle Verstärkung des Signals.

    Als Alternative zu der Übertragung des schwachen Signals käme noch eine aktive Schaltung direkt am Sensor in Frage, die das Signal belastbarer macht. Das möchte ich aber gerne vermeiden...

    Gruß, CowZ

  6. #6
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    Hallo CowZ,

    Probier mal ein Elko zwischen die zwei Litzen anlöten. Vielleicht reicht das, naturlich wenn das Signal eine Gleichspannung ist.

    MfG

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Für das Störproblem sollte eine Abgeschirmung der Leitung und Schaltung reichen. Also ein geschirmetes Kabel (z.B. Mikrofonkabel) und Masse an den Schirm.

    Für die Vertärkung hat man 2 Möglichkeiten: entweder eine nichtinvertierender Verstärker OP, oder eine invertierender Verstärker, beides geht. Der Invertierende Verstärker wird dabei mehr den Strom Verstärken und ein etwas anderes Signal geben. Je nach Belastung der Piezos sind die Spannungen recht groß, bei mir reichts locker direkt am Oszilloskop.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hi,

    wie oben geschrieben, funktionierte das ganze, bis ich die Erdung der Schaltung weggenommen habe (durch ungeerdetes Netzteil).

    Werde aber beizeiten (nächste Woche ist wieder Seminar und ich nicht zuhause...) eine geschirmte Leitung versuchen...

    Gruß, CowZ

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