Como reduzir transientes de comutação em medições de aquisição de dados (DAQ)

+ Sistema de aquisição de dados

Transientes de comutação de controle

Medições multicanais sequenciais exigem que um sistema de aquisição de dados (DAQ) abra e feche os circuitos dos relés à medida que passa de um canal de entrada para o próximo. Durante a comutação da aquisição de dados, fontes de baixa impedância e capacitância parasita no caminho de medição podem gerar pulsos curtos de alta corrente quando um relé é fechado. Esses transientes de comutação do DAQ podem se manifestar como erros temporários de tensão, contaminação entre canais, perturbações nos caminhos de terra comum ou comportamento inesperado nos circuitos conectados ao dispositivo em teste. Na medição de tensão multicanal, o efeito pode ser difícil de distinguir de uma alteração real no sinal medido, pois a perturbação ocorre ao mesmo tempo em que o caminho de medição muda. A magnitude e a duração do transiente dependem da impedância da fonte, da carga armazenada, da fiação, da configuração do canal e das condições elétricas presentes quando o relé comuta.

Transientes de comutação repetidos também podem causar desgaste elétrico nos contatos mecânicos do relé, tornando a proteção dos contatos um fator a ser considerado ao avaliar comportamentos inesperados. Um canal selecionado anteriormente pode deixar carga residual no caminho de medição que afeta o canal seguinte após o fechamento de seu relé, produzindo uma tensão aparente que não é representativa da nova entrada. Os engenheiros podem observar leituras inconsistentes, comportamento de estabilização prolongado, perturbações em canais adjacentes, respostas intermitentes do sistema ou resultados de medição que variam de acordo com a ordem de varredura. Esses efeitos podem ser mais perceptíveis quando as medições alternam entre canais com diferentes níveis de tensão ou impedâncias de fonte. Compreender a relação entre transições de relé, capacitância parasita, impedância de fonte e artefatos de medição observados define o problema subjacente que deve ser caracterizado antes de avaliar uma abordagem de redução de transientes no sistema de aquisição de dados (DAQ).

Solução para aquisição de dados de transientes de comutação reduzidos

A redução dos transientes de comutação requer a identificação de canais de medição de baixa impedância e o controle da corrente de pico que ocorre quando os caminhos dos relés mudam durante uma varredura. Um sistema de aquisição de dados da Keysight com um multiplexador de uso geral fornece a estrutura de comutação e medição para esse fluxo de trabalho, oferecendo suporte a medições multicanais sequenciais, varredura automatizada e configurações de dois ou quatro fios. Os engenheiros podem avaliar quais transições de canal produzem transientes de comutação no sistema de aquisição de dados (DAQ) e, em seguida, aplicar limitação de corrente ou um caminho de descarga intermediário quando necessário. Um resistor em série pode reduzir a corrente transiente de pico proveniente de fontes de baixa impedância, enquanto um canal de descarga pode ajudar a remover a carga armazenada antes que a próxima medição seja conectada. Repetir a mesma sequência de medição de tensão multicanal permite que os engenheiros comparem o comportamento de estabilização, os efeitos de canais adjacentes e a estabilidade do sistema antes e depois da mitigação. Essa abordagem de comutação na aquisição de dados oferece proteção aos contatos do relé e redução de transientes no DAQ, ao mesmo tempo em que ajuda a separar os artefatos de comutação do comportamento real do dispositivo em teste.

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