8 vinkkiä ja ohjetta sähkömagneettisten häiriöiden vaikutuksen vähentämiseksi instrumenttiviesteissä

 
Sähkömagneettisia häiriöitä (EMI) esiintyy yleisesti teollisessa ympäristössä, ja ne voivat vaikuttaa haitallisesti instrumenttiviestien tarkkuuteen – tässä joitakin vinkkejä ja ohjeita, jotka voivat auttaa varmistamaan tarkat mittaukset ympäristöissä, joissa on korkea kohinataso...

 

Teollisuudesta löytyviä EMI-häiriölähteitä ovat: taajuusmuuttajakäytöt, moottoreiden pehmokäynnistimet, lämmityksen puolijohdereleet, teho- ja apukoskettimet, AC- ja DC-moottorit, AC- ja DC-generaattorit, hakkuriteholähteet, tehonsyöttökaapelointi, joka säteilee 50 Hz/60 Hz kohinaa, radiopuhelimet, hitsauskipinät, loisteputkien kuristimet, sähköstaattinen purkaus, salamointi… ja monet muut.

 

Kuinka vähentää EMI-häiriöiden vaikutuksia
Tässä joitakin vinkkejä vähentämään häiriöiden vaikutuksia instrumenttiviesteissäsi:

 

1. Asenna aina tehonsyöttö- ja instrumentointikaapelit eri suojaputkiin tai erillisille kaapelihyllyille. Säilytä tämä erottelu myös ohjauspaneelissa niin pitkälle kuin mahdollista.

 

2. Jos instrumenttikaapeli on vietävä tehonsyöttökaapelin yli, tee ylitys 90 asteen kulmassa ja mahdollisimman etäällä.

 

3. Vältä silmukoiden muodostumista instrumenttijohdotuksiin … johtojen tulee kulkea niin suoraan kuin mahdollista.

 

4. Käytä häiriösuojattuja, kierrettyjä parikaapeleita instrumenttiviesteille. Johtimien kierto tasoittaa EMI-vaikutukset molempiin johtimiin, mikä vähentää suuresti häiriöitä. Instrumenttijohtimien ympäröiminen häiriösuojalla suojaa niitä EMI-häiriöiltä ja luo generoituville häiriövirroille virtatien maahan.

 

5. Liitä vain toinen häiriösuojan pää maahan, mieluusti siihen maapisteeseen, jossa on vähiten sähköistä kohinaa.

 

6. Virtaviesti on luonnostaan immuunimpi EMI-häiriöille kuin jänniteviesti, joten kannattaa käyttää erotettua lähetintä muuntamaan viestit teollisuuden vakiovirtaviestiksi 4-20 mA. Tällä tavalla saavutetaan seuraavat edut:

 

  • 4-20 mA viestit ovat erittäin immuuneja sähköiselle kohinalle.
  • Toisin kuin jänniteviestit, 4-20 mA viestit eivät vaimene pitkillä etäisyyksillä (tietyissä rajoissa).
  • Useimmat lähettimet voi ohjelmoida säätämään piirin virta normaalista poikkeavan alhaiselle tai korkealle tasolle, jos anturi vikaantuu. Tyypillisesti nämä rajat ovat 3,5 ja 23 mA. Näin 4-20 mA viesti ilmaisee järjestelmälle anturivian.
  • Katkennut kaapelin johdin aiheuttaa 0 mA virran, mistä on helppo havaita kaapelivika. Jos käytetään jänniteviestiä, perään kytketyn instrumentin korkea impedanssi saa katkenneet johtimet toimimaan eräänlaisena antennina. EMI voi helposti indusoida johtimiin jännitteen, mikä tekee kaapelivian tunnistuksen epäluotettavaksi jänniteviestiä käytettäessä.
  • Mittauksen erottaminen suojaa perään kytkettyjä laitteita vioittumiselta ylijännitetapauksissa ja vähentää maavirtasilmukoista johtuvia virheitä. 
  • Mitatun viestin erottaminen pysäyttää EMI-häiriöt, jotka ovat yhteisiä molemmille tulojohtimille.
  • Useimmissa lähettimissä on säädettävä lähdön vaimennus, jolla voi suodattaa viestistä EMI:n aiheuttaman epävakauden.

 

7. Minimoi suojaamattomien instrumentointijohtimien pituus ohjauspaneelissa. Varmista että näkyvät johtimet ovat tiukasti kierretyt aina liitoskohtaansa saakka.

 

8. Sijoita instrumentointikaapelit etäälle ohjauspaneelin EMI-lähteistä. Termoelementti- ja vastusanturiviestit ovat erityisen alttiita EMI:n aiheuttamille virheille, joten ole tarkka näiden kaapeleiden sijainnista ohjauspaneelissa.

 

Näiden ohjeiden seuraaminen auttaa varmistamaan tarkat mittaukset ympäristöissä, joissa sähkömagneettista yhteensopivuutta (EMC) uhkaa korkea häiriötaso.

 


 

PR electronics on aina ollut EMC-pioneeri... Lue lisää... 

 

Esimerkkejä erotetuista lämpötilalähettimistä anturikoppaan:

5331A Ohjelmoitava 2-johdinlähetin

5331D Ohjelmoitava 2-johdinlähetin

5334A Ohjelmoitava 2-johdinlähetin

5334B Ohjelmoitava 2-johdinlähetin

5337A Ohjelmoitava 2-johdin HART®-lähetin 

5337D Ohjelmoitava 2-johdin HART®-lähetin 

 

Esimerkkejä erotetuista lähettimistä DIN-kiskoon:

4116 Monitoimilähetin

3104 Erotettu muunnin

3337 HART 7 lämpötilamuunnin, 2-johdin

5116A Ohjelmoitava lähetin

5116B Ohjelmoitava lähetin