Mérőhálózatok zavarvédelme
Egy mérési elrendezésben mérőhálózat műszerei szövevényes módon kapcsolódhatnak össze egymással,
a mérendő objektummal és más villamos berendezésekkel. Az ilyen összekapcsolódás a kialakuló
hurkok és a csatlakoztató vezetékek és kábelek véges impedanciája miatt
létrejövő galvanikus csatolások következtében számos zavar közvetítője is lehet.
A zavaró jeleket a környezetben levő villamos berendezések hozzák létre, ennek következtében
a kialakult hurkokban jelentős áramok folyhatnak és a mérőhálózat elemei között,
az elemek közt feszültségkülönbség léphet fel, mely additív mérési hibát okozhat [1].
A következő ábra egy mérőhely eszközeinek összekapcsolását mutatja:
A galvanikus csatolást, hurkokat okozó hálózatok, a zavarás csökkentésének módjai:
- Érintésvédelmi föld hálózat (Ground of electric shock protection)
Az érintésvédelmi előrírások betartásához minden védőföldeléses
érintésvédelemre kialakított készülék házát (chassis ground) össze
kell kapcsolni a 230V-os energiaellátó hálózat védővezetékével.
A csatlakoztatás a készülékhez a gyártó által mellékelt csatlakozókábellel történik.
Az érintésvédelmi föld hálózat által közvetített zavart a csatolást okozó földvezeték szakasz
hosszának (ellenállásának) minimalizálásával csökkenthetjük. Ezt például úgy érhetjük el, hogy a
mérőhely összes készülékét ugyanabba a 230V-os hálózati elosztóba dugaszoljuk. Ne csatlakoztassunk
mérőkészüléket másik mérőhely 230V-os hálózati elosztójába!
- Jelföld (áramköri 0V) hálózat (signal ground (common))
Aszimmetrikus mérőhálózat esetén a jelgenerátor, a mérendő
objektumok és a mérővevők közös csatlakozási pontjait összekötő hálózat.
Ezt a mérést végző személyek mérővezetékekből alakítják ki. A jelföld hálózat
az érintésvédelmi föld hálózattal együtt földhurkot képez, mely az előzőekben leírtak
szerint jelentős mérési hiba forrása lehet. A földhurok megszüntetésének egyik módja a
műszerekben az érintésvédelmi föld és a jelföld galvanikus elválasztása [1].
Ilyen műszerek a példa szerinti elrendezésben az ARBgen és a DMM.
A közös jel- érintésvédelmi földdel rendelkező műszereket (a példa szerinti elrendezésben a Scope)
a jelföld hálózat egy pontjához kell kapcsolni!
- Távvezérlő hálózat föld hálózata (ground of remote control network)
A mérőműszerek távvezérlő vezetékei földvezetékeiből kialakult hálózat.
Ez a jelföld hálózat
az érintésvédelmi föld hálózattal együtt egy járulékos földhurkot képez.
A zavaró jelek által okozott mérési hibát a föld hálózat ellenállásának csökkentésével
(pl. a GPIB csatlakozóit nem csak dugaszoljuk, hanem be is csavarozzuk!)
vagy optocsatolós interfész áramkörök használatával (a földhurok megszüntetésével) érhetjük el.
Irodalom:
[1] - Zoltán István: Méréstechnika Egyetemi Jegyzet 38-43. old