배선과 노이즈 1

 

배선과 노이즈

신호에 혼입하는 노이즈에 의해, 계장시스템이 오동작, 시스템 트러블이 되는 일이 있습니다.

노이즈 대책으로서는, 변환기, 수신 계기 등 신호를 받는 계기에, 노이즈를 제거하는 필터를 부가하는 방법을 들 수 있습니다만,

계기의 응답을 늦게 하기 때문에, 고속의 응답을 필요로 하는 경우나, 펄스성의 신호를 취급하는 경우에는 적합하지 않습니다.

무엇보다 바람직한 노이즈 대책은, 노이즈를 신호에 혼입시키지 않는 것입니다.

그렇기 위해는, 신호선의 배선의 방법, 사용하는 신호선의 종류, 접지 방법등에 대해서 고려하지 않으면 안됩니다.

구체적인 대책은 노이즈의 종류에 따라서 다릅니다.

 

노이즈에 대하여 고려해야할 신호

노이즈에 의한 트러블의 발생하기 쉬운 신호를 들면, 다음과 같습니다.

1. 모터등의 동력 기계, 대형 트랜스 근처를 통과하는 신호선, 고전압 대전류의 전원선과 평행히 배선되는 신호선,

특히 장거리 배선의 경우.

2. 수mV의 작은 전압 신호.

3. 높은 신호원 impedance를 가지는 신호.

 

반대로, 변환기 출력 등 DC4~20 mA의 전류 신호는, 신호의 레벨이 높고, 수신 계기로부터 본 impedance가 낮기 때문에,

노이즈에 강한 신호입니다.

이하에 노이즈에 약한 신호에 관한 노이즈 대책을 설명합니다.

 

정전 결합에 의한 전원 주파 노이즈

 

신호선, 전원선은 그림 1에 나타내듯이, 선간 및 접지, 덕트 등, 선의 주위에 있는 도전성 물질과의 사이에 분포 용량이 있어,

서로 용량으로 결합하고 있습니다. 이 용량을 개입시켜, 교류 전원의 전압이 신호선에 들어가는 것이 정전 결합에 의한

상용 주파수 노이즈입니다.

신호선에 정전 결합에 의한 노이즈의 혼입을 막기 위해서는,

 

1. 전원선과 신호선을 떼어 놓아 배선한다. 분포 용량은 거리에 반비례 합니다.

동일 락에 배선하는 경우는, 신호선과 전원선을 2개의 그룹으로 나누어 2개의 그룹간을 가능한 한 떼어 놓는다.

 

2. 덕트를 사용해, 다수의 선을 배선하는 경우, 덕트내에 도전성 재료에 의한 칸막이 판을 넣어 칸막이 판을 포함한 덕트의 접지를

철저하게 하는 것이 필요합니다. 신호선을 도전성의 파이프에 넣어 배선하는 방법도 유용합니다.

 

 

3. 신호선에 쉴드(shield)선을 사용한다. 쉴드(shield)는 1점으로써 완전하게 접지 한다.

신호가 절연 되고 있는 경우는, 쉴드(shield)는 신호를 받는 수신 계기측에서 접지 되지만, 첨단이 보호관에 용접되는 열전대의 경우는,

쉴드(shield)의 접지도 열전대측에서 접지 한다.

높은 impedance의 신호의 쉴드(shield)의 접지는, 특수한 요구가 있는 경우가 있어, 변환기 취급 설명서에 의한 확인이 필요합니다.

 

 

 

 

 

출처: 엠지 홈페이지 (구 엠시스템)