Jaki jest wpływ zakłóceń elektromagnetycznych na dokładność termopary?

Zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) to jedno z najczęstszych i najbardziej frustrujących źródeł błędów termopar w systemach gorącokanałowych. Sygnał miliwoltowy o niskim-poziomie termopary jest bardzo podatny na napięcia indukowane w liniach zasilających prądu przemiennego, silnikach, napędach o zmiennej-częstotliwości, a nawet w pobliskim sprzęcie spawalniczym. Podstawowymi skutkami zakłóceń elektromagnetycznych są szum, przesunięcie i niestabilność. Hałas pojawia się w postaci przypadkowych wahań odczytu temperatury, często ± 1–5 stopni, powodując szybkie „polowanie” pętli sterującej i szybki cykl ogrzewania. Przesunięcie występuje, gdy EMI wprowadza stałe napięcie prądu stałego, przesuwając odczyt o kilka stopni. Niestabilność ma charakter sporadyczny i powoduje nagłe skoki temperatury, które wyzwalają alarmy lub powodują nieprawidłowe działanie sterownika. Źródłem zakłóceń elektromagnetycznych są zazwyczaj same kable grzejne.-Przenoszą one wysoki prąd (do 30 amperów) przy napięciu 220 V lub 480 V, generując silne pola elektromagnetyczne. Jeżeli przewody termopary są poprowadzone równolegle do przewodów grzejnych w tym samym kanale kablowym lub w tym samym korytku kablowym, pole magnetyczne indukuje napięcie w pętli termopary proporcjonalne do szybkości zmian prądu grzałki (która jest duża ze względu na prąd przemienny 50/60 Hz). To indukowane napięcie dodaje się do sygnału termopary, powodując błąd. Aby temu zapobiec, należy zachować odstęp co najmniej 30 cm między kablami grzejnika a kablami termopary i używać ekranowanych skrętek-parowych. Ekran należy uziemić tylko po stronie sterownika,-jeśli uziemienie jest po obu stronach, tworzy się pętla uziemienia, co również jest źródłem błędów. Innym częstym winowajcą jest-przekaźnik półprzewodnikowy (SSR) używany do przełączania zasilania grzejnika. Szybkie przełączanie SSR (zwłaszcza typów kąta fazowego) powoduje powstawanie szumu elektrycznego, który łączy się z pobliskimi sygnałami. Użycie-przechodzących przez zero przekaźników SSR zmniejsza ten szum. Dodatkowo, jeśli termopara jest uziemiona (złącze podłączone do osłony), a osłona jest uziemiona do formy, podczas gdy sterownik jest uziemiony do innego punktu uziemienia, tworzy się pętla uziemienia, tworząc przesunięcie prądu stałego. Aby przerwać tę pętlę, użyj nieuziemionych (izolowanych) termopar lub upewnij się, że sterownik ma izolowane wejście. Aby zdiagnozować zakłócenia elektromagnetyczne, należy tymczasowo poprowadzić nowy kabel od termopary bezpośrednio do sterownika, poprowadzony z dala od wszystkich kabli zasilających. Jeśli odczyt się ustabilizuje, przyczyną problemu było pierwotne trasowanie. Jeśli masz przenośny oscyloskop, możesz obserwować przebieg fali szumowej. Aby zwalczyć zakłócenia elektromagnetyczne, niektóre sterowniki wdrażają silne filtrowanie; jednak filtrowanie również spowalnia odpowiedź. Dlatego zapobieganie poprzez właściwe trasowanie i ekranowanie jest znacznie lepsze niż filtrowanie. W instalacjach, w których występują zakłócenia elektryczne, należy rozważyć zastosowanie izolatorów sygnału lub przetworników, które przekształcają sygnał termopary na pętlę prądową 4–20 mA, która jest z natury odporna na zakłócenia elektromagnetyczne. Rozumiejąc mechanizmy zakłóceń elektromagnetycznych i stosując środki zaradcze, formerzy mogą uzyskać czyste i stabilne odczyty termopar nawet w najtrudniejszych warunkach przemysłowych.