10. Jak to zapojit, aby to přežilo cestu
Signál z tenzometru je 20 mV. Cesta k převodníku vede kolem měniče, který spíná 24 V za 50 nanosekund. Bez opatření z toho nezbude nic použitelného.
1. Zesilovat co nejdřív
Šum se přičte cestou, ne u zdroje. Zesílit signál hned u senzoru znamená, že se pak přičítá k něčemu velkému. Zesílit ho až u převodníku znamená zesílit i všechen ten šum. Proto mají tenzometrické snímače zesilovač uvnitř.
2. Vést diferenciálně
Dva vodiče, na kterých je signál jako rozdíl. Rušení se naindukuje do obou stejně (souhlasně) a rozdílový zesilovač ho odečte. Kvalita toho odečtení se udává jako CMRR a u přístrojového zesilovače bývá 100–120 dB, tedy potlačení stotisíckrát.
3. Proudová smyčka 4–20 mA
V průmyslu se signály nevedou napětím, ale proudem. Má to tři výhody, které v laboratoři nejsou vidět:
- Úbytek na vodiči nevadí. Proud je všude ve smyčce stejný, ať je kabel jakkoliv dlouhý.
- Nula má význam. Rozsah začíná na 4 mA, ne na nule — takže 0 mA znamená přerušený kabel, ne „nejnižší hodnota". Porucha se od platného údaje pozná.
- Napájení po témž páru. Dvouvodičové čidlo se napájí ze smyčky, kterou moduluje.
4. Stínění a zem
- Stínění se připojuje na jednom konci. Na obou vznikne zemní smyčka, která nasbírá víc, než odstíní.
- Signálová a výkonová zem se spojují v jednom bodě, u zdroje.
- Kroucený pár funguje i bez stínění: každý závit obrátí naindukované napětí, takže se po délce vyruší.
5. Filtrovat před převodníkem, ne za ním
Tohle je fyzikální nutnost, ne doporučení — a proč, je v další kapitole.