Добрый день!

(1) В описании к E440 (стр. 13) рекомендовано ограничить полосу сигнала в соответствии с критерием Найквиста. Порекомендуйте пожалуйста способ ограничения полосы входного сигнала и защиты от помех для следующего случая. Частота преобразования - 400кГц. Сигнал - напряжение, снимаемое с датчика температуры (термосопротивления) - т.е. относительно медленно меняющийся. Гальваноразвязка отсутствует. Помехи включают в себя следующие составляющие - ВЧ (до 1ГГц) - преимущественно asymmetrical (common-mode interference) & unsymmetrical propagation, НЧ (100Гц) и импульсные помехи с периодичностью 10 мс (возникающие при работе тиристорных регуляторов) - преимущественно symmetrical propagation (differential-mode interference).

(2) Выходное сопротивление источника сигнала для частоты преобразования 400кГц должно быть около 1 кОм (как рекомендовано в описании к модулю для того, что-бы ошибка установления аналогового тракта не превысила ошибки работы самого АЦП). Насколько мы понимаем, это означает, что на вход модуля сигнал целесообразно подавать через, например, буфер - повторитель на ОУ, нагруженный на резистор 1 кОм. На входе модуля не должно быть никаких емкостей или индуктивностей фильтра. Фильтр защиты от электромагнитных помех и ограничения полосы сигнала таким образом можно разместить между входным усилителем и вышеупомянутым повторителем (?). У Вас богатый опыт. Быть может Вы порекомендуете какие-то стандартные решения (?). Например, на LC фильтрах с использованием кольцевых магнитопроводов (?). 

С уважением.

Повторитель или усилитель поставьте. Выходное сопротивление - чем меньше, тем лучше.

Керамические конденсаторы парралельно датчику, входу усилителя, выходу усилителя, входу платы должны снять проблемы помех.
Используйте диф. включение. Используйте кабели Витая Пара, лучше в экране. Повторители расположите поближе к датчикам.

Частоту сбора данных используйте поменьше. Ведь термодатчики очень инертны.

Для таких измерений мы выпускаем специальный внешний модуль E-270.

Большой опыт решения проблем ЭМС имеет наш партнер из СПБ - Цуканов Юрий Васильевич (см. на страничке Партнеры).

Большое спасибо за помощь.

(1) Есть маленький ньюанс. Из нашего опыта работы с E440D выходит, что ставить
конденсатор непосредственно на входе модуля (параллельно входу) не стоит.
Эта емкость искажает величину сигнала при работающем входном мультиплексоре.
Это можно увидеть сразу по значительному несоответствию величины
действительного приложенного ко входу модуля напряжения  коду получаемой с
модуля информации и по зависимости величины этого искажения от частоты сбора
данных. Я подумал, что некоторые пользователи могут применить рекомендацию
ставить емкости на выходе повторителя и входе модуля применительно к
многоканальному режиму сбора данных и не сразу заметить эту ошибку из-за
"внешнего иллюзорного благополучия". В любом случае, как нам показалось, с
проблемой электромагнитной совместимости сталкиваются все или почти все. С
этой точки зрения было бы очень здорово снабдить описание модуля
рекомендациями по EMC, это явно прибавило бы ему шансов в успешном
продвижении на рынке. С учетом вышеизложенного, в нашем представлении фильтр
электромагнитных помех располагается на входе повторителя, а выход
повторителя нагружен на резистор (как Вы рекомендуете с возможно низкой
величиной сопротивления ограниченной размахом напряжения сигнала и
возможностями такого "ОУ-буфера"). И непосредственно с этого резистора
сигнал подается на вход модуля. Нам показалось, что чем ближе этот резистор
расположен ко входу модуля, тем лучше.

(2) Универсальный E440 нам кажется более привлекательным специализированного
E-270. К тому же мы должны осуществлять ввод сразу по 31 каналу и из них
24...25 каналов - сигналы с RTD платиновых (1000 Ом при 0С) датчиков
температуры. Идти на затраты, связанные с промышленными системами LTC, H2000
и.т.д. мы в данном случае не можем (на оборудование, в состав которого будет
входить очень дорогая и громоздкая система сбора данных и управления)
покупателей у нас найдется немного).

(3) Наша задача осложняется еще и тем, что мы будем пытаться применить
относительно экономичную схему термометрии, схожую с использованной в LM-104
(от которой как мы понимаем Л-Кард отказывается в силу ее низкой
помехозащищенности). Мы будем пытаться идти следующим путем. Частота работы
внешних (по отношению к модулю E440) мультиплексоров (попеременное
подключение к датчикам источника тока и входного усилителя) небольшая -
около 1 кГц или ниже. Ввод по 31 каналу. Частота работы ЦАП модуля - 200...400 кГц.
Попробуем применить рекомендованный Сергеем прием "Oversampling and
Averaging". Ввод на один канал (внутренний мультиплесор модуля не
используется). Управление внешними мультиплексорами через цифровые выходы
модуля. В состав фильтра электромагнитных помех будет входить
предположительно двойной дроссель на кольцевом магнитопроводе
(current-compensated ring core choke - см. EPCOS - Chokes for Data and
Signal Lines (Double Chokes)). Будем пытаться подобрать параметры фильтра
таким образом, что-бы на частоте работы внешнего мультиплексора
индуктивность такого дросселя в отношении differential-mode или в
направлении прохождения полезного сигнала (индуктивность в этом направлении
для такого сдвоенного дросселя составляет около 1% от номинальной
индуктивности в отношении common-mode interference) не оказывала "заметного
влияния на полезный сигнал", и, в то-же время, - подавление ВЧ помех
(возникающих, как известно, преимущественно в отношении common-mode
interference) с частотами выше 100...200 кГц было "удовлетворительным".
Помехи с более низкой частотой предположительно могут быть отделены
дальнейшей цифровой обработкой сигнала.  Не будучи специалистом в EMC прошу
Вас снисходительно отнестись к такому изложению материала. Если Вы, исходя
из большого опыта Л-Кард, посчитаете нашу попытку зараннее безнадежной,
дайте нам пожалуйста знать об этом.

С уважением,

Мои рекомендации относятся к медленноменяющимся сигналам, для быстрых измерений не применимы.

На 32 канала термопар и терморезисторов вперемешку предлагаю поставит 2 - 3 штуки E-270, подключить их через 485 интерфейс и разместить поближе к датчикам. Все вышеизложенные проблемы там уже решены штатно.

Делать свою разработку без перспективы серийного производства в наше время наверняка дороже, чем купить готовое.

Если все же ставить внешние усилители, то ближе к датчику. Тогда по длинной линии будет передаваться уже усилинный и буферизированный сигнал, что позволит снизить помехи.

Почитайте статью по помехозащите датчиков и кабелей:
http://www.cta.ru/archive/1-2001/conten … ook_01.htm

В Вашей сложной помеховой обстановке настоятельно не рекомендую использовать предложенную Вами схему. Наш опыт показывают, что они работоспособны только в лабораторных условиях.

Большое спасибо за внимание.
2 - 3 штуки E-270 - это очень привлекательный вариант. Несмотря на то, что с учетом стоимости субмодулей, необходимых на каждый канал, получается в целом недешевое удовольствие, справедливости ради, следует признать, что это удовольствие в силу уже штатного решения вышеизложенных проблем безусловно стоит таких денег. Но, мы не нашли в перечне продукции Л-Кард субмодулей к платиновым датчикам температуры, сопротивлением при 0 град.С равным 1 кОм (довольно популярные датчики в последнее время). Кроме того, в нашем приложении реактор со всеми датчиками и модуль E440 располагаются в одном экранированном корпусе. Безусловно, экранированный корпус изделия сам по себе еще не решает всех проблем защиты от электромагнитных помех. Кроме того, помимо "эфирных" помех остается проблема импульсных помех от тиристорных регуляторов. Но, наличие внешнего экрана вселяет в нас маленький лучик надежды на то, что схема термометрии, мало пригодная для распределенных систем сбора данных, окажется в целом приемлемой в нашем случае. Если по Вашему мнению, с учетом вышеизложенного, у нас все-таки остается шанс реализовать вышеизложенную экономичную схему термометрии на основе серийного E440, мы готовы рискнуть и обещаем поделиться опытом (удачным или неудачным). Если и в этом случае у нас нет шансов, готовы внимательнее рассмотреть вопрос использования 2-х - 3-х модулей E-270.
С уважением.

Думаю, не стоит долго гулять по граблям.
К сожалению для платины субмодулей пока нет.
Замените датчики или используйте вольтовый субмодуль, внешний источник и добавочный резистор (одним каналом мерить напрядение источника, другим напряжение на датчике. Вычислить сопротивление не сложно).
Цены не такие уж и высокие. За канал в USD:
43 - ток;
48 - сигнал термопары, напряжение;
73 - сопротивление. (Это если нет пустых мест под субмодули)
Цена Вашей системы сопоставима с зарплатой за 2-3 месяца хорошего разработчика. Выгода на лицо.
Наше решение позволяет парировать все импульсные помехи в силу своей интегрирующей сущности.

Здравствуйте Алексей,

"...используйте вольтовый субмодуль, внешний источник и добавочный резистор (одним каналом мерить напряжение источника, другим напряжение на датчике..." - именно с такой схемы мы и начинали теоретический поиск оптимального недорогого схемного решения многоканального измерения температуры, но применительно к модулю E440D. Дополнительно мы планировали повысить точность посредством использования одного "эталонного" резистора, включенного в один из каналов вместо датчика температуры. Если допустить, что временной дрейф "добавочных" резисторов (о которых Вы говорили) будет одинаковым для всех каналов, то теоретически можно будет его компенсировать. Величина этих "добавочных" резисторов у нас 50 кОм при опорном напряжении 5V(минимальный ток и саморазогрев датчиков). Опорное напряжение у нас подается от отдельного гальванически развязанного через DC-DC преобразователь источника. Таким образом, каждый датчик подключен по четырехпроводной схеме. Единственное отличие от полноценной схемы с использованием генератора тока - это наличие влияния сопротивления питающих датчик проводов (величина сопротивления сигнальных проводов и в этом случае не оказывает влияния на величину сигнала). Однако, величина сопротивления питающих датчик проводов в нашем случае составляет очень небольшую часть от величины "добавочного" сопротивления 50 кОм. В результате, на бумаге мы получаем неплохую точность. Только вот требования к точности таких "добавочных" резисторов в рассматриваемой счеме довольно высокие и стоят такие прецизионные резисторы мягко говоря недешево. Тем менее, мы решили прислушаться к Вашему мнению и не проделывать героических поступков с граблями. На приведенной выше схеме мы и останавливаемся пока.
С уважением.

Желаю успеха :-)))
Буду рад разместить на сайте Л-КАРД статью о Вашей работе.

Большое спасибо за поддержку и предложение. Дай Бог, что-бы у нас все получилось. Результатами обещаем поделиться.
С уважением.