Наводки (помехи) и как с ними бороться

[PavelK 1 534]

Наверное каждый обладатель станка рано или поздно сталкивался с таким явлением, как внезапные сдвиги головки при резке или гравировки, отчего в итоге получается брак, потеря связи со станком, мерцание либо странные знаки на экране управления, отказ реакции на кнопки, ложное срабатывание концевых датчиков и так далее. Одной из основных встречающихся причин это как раз наводки.

Что такое наводки? 

Переменное электромагнитное поле в проводе создает электрический ток. Наводка - это когда откуда то "левое" электромагнитное поле наводит дополнительное напряжение в провод, отчего сигналы могут возникать сами по себе либо иметь не тот потенциал и давать сбои в обработке этих сигналов в электронике.

Наиболее восприимчивые к этому, разумеется, материнка, шаговые двигатели, блок розжига, в общем всё высокочастотное и с микроконтроллерами.

Откуда возникают?

Каждый компонент излучает своё эм-поле и от этого никуда не деться, самые же мощные излучатели эм-поля это двигателя (шаговые или обычные, например в чиллере или в вытяжке), блоки питания, блок розжига, ну и т.д.
наша главная задача минимизировать сами наводки на провода до компонентов. 

Как избавиться?

В общем случае помогает избавиться использование кабелей с "экраном":

медный переплёт это и есть тот самый "экран"

Так же физическое разнесение по разным кабель-каналам (на разное расстояние) высокочастотных и силовых проводов.

Немаловажную роль в этом имеют сами провода длина (чем короче, тем лучше), тип, сечение (лучше всего многожильные из бескислородной меди, но точно не алюминиевые). Выбор проводов для разных компонентов требует отдельного поста, и он рано или поздно будет. Вот он:

В случае связи станка и компьютера должен быть экранированный ЮСБ  кабель с ферритовыми кольцами (фильтрами):

Бобышки на кабеле это они и есть.

Так же немалую долю наводок вносит сама электросеть (китайские удлинители, сосед со сваркой на одной фазе со станком), не говоря уже про отсутствие заземления и стабилизаторов/ИБП и т.д.:

Сами блоки питания в станке (не путать с блоком розжига) зачастую не шибко качественные и фонят на всю округу, и от этого избавиться можно только их заменой.

Кстати, иногда причина сбоев могут быть вовсе не наводки, а надломленные провода в движущихся линиях, например к двигателю по оси X - стоит проверять (заменой на другой провод, а не прозвонкой) первым делом:

 

Пока что на этом остановимся, так как есть ещё куча разных причин (эмс-совместимость, разность потенциалов, перекос фаз и т.д.) и борьба с наводками почти целая наука.

В общем, подводя итог что можно сделать "своими руками":

1. Замена кабелей на экранированные с правильно подобранным сечением и типом
2. Физическое разнесение друг от друга силовых и сигнальных проводов, а так же самих компонентов (блок розжига подальше от материнки и т.д.)
3. Проверка заземления, проверка электропроводки, установка стабилизатора/ИБП.
4. Отдельная линия питания от щитка до станка, чиллера и компьютера.

Вот как-то так. Исправления, дополнения приветствуются.
P.S. написано совсем упрощённым языком, если где-то перебор, просьба написать как должно быть =)