60Hzノイズについて

質問

センサのDC出力に60Hz正弦波が乗ってしまっており困っています対策の助言
お願いします。
以下が現状です。

●原因
センサーの電源にDC5V出力スイッチイング電源を使用しており、そこから流れ込んで
いると思われます。

●実施した対策
センサーの電源線および出力ハーネスにフェライトコア(1ターン)しましたが、効果
なしでした。

●頂きたい助言
　A...出力に10uFのコンデンサーを並列接続すること考えます。
　　センサーの出力波形はDCですが、コンデンサー入れると波形に変化発生
　　するでしょうか?
　B...コンデンサーを入れる他に対策方法ありませんでしょうか?

回答No.4

sailor · ベストアンサー

フェライトコアなどは高周波域では効果がありますが、60Hzという低い周波数では意味がないでしょう。スイッチング電源からの飛込というの考えずらいのですが、非絶縁タイプの電源であれば、電源の入力側を入れ替えてみる（接地と電圧側、コンセントに刺すタイプなら逆さまにしてみる）と変わる可能性がなくもありません。またどのようなセンサーで伝送経路の長さやインピーダンスなどもわかりませんので、あくまで一般的な対応としてはコモンモードフィルターを入れるなどが効果があるかもしれません。コンデンサーによるフィルターも有効ではありますが、信号の立ち上がり、立下りの遅れの問題がありますし、どの程度のパルス数なのかわかりませんが、パラに入れると入力側のインピーダンスによっては閾値以下に信号レベルが下がるのに大きな遅れが出る可能性もありますよねぇ。

お礼

色々、ご意見ありがとうございます。
スイッチング電源以外も疑ってみます。

回答No.5

by_plus

原因がスイッチイング電源と思える根拠は何ですか
そこがはっきりしているなら対策は可能ですが
質問内容からは分かりません。

まずは初歩的な確認として
・センサー無しでもDC5Vにノイズが乗ってますか？
・スイッチイング電源のAC入力とDC出力の配線が同一経路を通っていませんか？
・照明やモータ等 AC電源がセンサー配線と平行、あるいは近くに配線されていませんか？
など確認してみては如何でしょうか

お礼

色々、ご意見ありがとうございます。
今一度、スイッチング電源以外を疑ってみます。

回答No.3

nowane4649

60Hzとなると、回り込みが激しいので、対策しづらいですね。
まず、フェライトコアは周波数が低すぎて、理屈上ですら役にたちません。(使えるのは数十kHzから)

また、配線の電磁誘導でノイズが重畳する事もあり、低周波磁場相手なので、シールド線など金属箔被覆による静電遮蔽も効果が薄いです。

比較的有効なのは、配線のツイストです。電磁誘導の起電力の向きが逆になるので、影響を相殺します。

鉄製電線管に納めるのも、磁場遮蔽により有効です。

コンデンサーの並列化接続は、コンデンサーの静電容量と入力側の入力インピーダンス、センサーの出力インピーダンスに応じた信号変化速度の低下が生じます。
測定間隔が数秒以上で、1秒程度の変化低速化が問題にならないのであれば有効と言えます。

お礼

色々 ご提案ありがとうございます。
スイッチング電源に対策入れない方法が有効かもしれないですね。

回答No.2

fjnobu

60Hzと分かっているなら、シールド線のアースの強化が最善でしょう。電源からのノイズであれば、必要な電流にもよりますが、100μF以上ないと対策にはならないでしょう。1000μF位で改善するでしょう。

お礼

1000uですかー。
セラコンでは、ナカナカないですよね。
とにかく、10uでは効かない と言うことですね。
ありがとうございました。

回答No.1

ohkawa3

ノイズ対策のお問い合わせですが、
ノイズ源と、ノイズの伝達メカニズムを特定しないと的確な対策はできません。
まずは、センサー、センサーの信号の受信回路、センサーの電源、信号を伝送する電線、電源電線などについて、回路図で表しましょう。回路図には、回路のどの部分で接地しているかなど、実体配線図的な情報を加えることも重要です。また、センサーや受信回路、使用している電線などの仕様を明確にしておくことも必要です。センサー回路の近傍に、大電流が流れる電線や電気設備があるか、確認することも必要です。

60Hzの正弦波が乗っているとのことですので、商用電源からの誘導を受けている可能性が大きいでしょう。センサーだけを環境の良い場所に移して、乾電池など商用周波から縁の切れた電源で動作させてみて、同様にノイズが乗るか、全く問題ないかを確認することは、ノイズ源と伝達メカニズムの切り分けに有効です。

また、60Hzの正弦波が、定常的に観測されるのか、夜間/昼間の時間帯、特定の設備の動作と同期して増減するかなどの情報も重要です。

上記のような手順で、ノイズ源と、ノイズの伝達メカニズムを絞り込んで、ノイズ源からの離隔、機器のシールド、接地点の変更、接続電線をシールド線に変更などの対処を選択するのが順当な手順と思います。

60Hzなどの低周波成分に対しては、フェライトコアは全く効果がありません。10μFのコンデンサについては、センサ出力を使って何をしたいかの目的次第ですが、秒単位程度のゆっくりした応答で構わないシステムならば、最終手段としては採用してもよいでしょう。その際の留意点は、センサーの近傍ではなく、受信点の直近に接続すること及び、直列に数kΩの抵抗を接続して60Hz成分を確実に低減させるローパスフィルタ回路を作ることです。

お礼

ローパスのご意見、参考にさせて頂きます。
ありがとうございます。