Ποιες είναι οι επιπτώσεις των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών στην ακρίβεια του θερμοστοιχείου;

Η ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI) είναι μια από τις πιο κοινές και απογοητευτικές πηγές σφαλμάτων θερμοστοιχείου σε συστήματα θερμού δρομέα. Το σήμα χαμηλού επιπέδου millivolt του θερμοστοιχείου είναι πολύ ευαίσθητο σε επαγόμενες τάσεις από γραμμές εναλλασσόμενου ρεύματος, κινητήρες, μονάδες μεταβλητής-συχνότητας, ακόμη και από κοντινό εξοπλισμό συγκόλλησης. Τα κύρια αποτελέσματα του EMI είναι ο θόρυβος, η μετατόπιση και η αστάθεια. Ο θόρυβος εμφανίζεται ως τυχαίες διακυμάνσεις στην ένδειξη της θερμοκρασίας, συχνά ±1–5 μοίρες, κάνοντας τον βρόχο ελέγχου να «κυνηγά» και τον κύκλο του θερμαντήρα γρήγορα. Η μετατόπιση συμβαίνει όταν το EMI εισάγει μια σταθερή τάση DC, μετατοπίζοντας την ένδειξη κατά αρκετές μοίρες. Η αστάθεια είναι διακοπτόμενη, προκαλώντας ξαφνικά άλματα στη θερμοκρασία που ενεργοποιούν συναγερμούς ή προκαλούν κακή συμπεριφορά του ελεγκτή. Η πηγή του EMI είναι συνήθως τα ίδια τα καλώδια του θερμαντήρα{10}}μεταφέρουν υψηλά ρεύματα (έως 30 αμπέρ) στα 220 V ή 480 V, δημιουργώντας ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Εάν τα καλώδια θερμοστοιχείου περνούν παράλληλα με τα καλώδια του θερμαντήρα στον ίδιο αγωγό ή δίσκο καλωδίων, το μαγνητικό πεδίο προκαλεί μια τάση στον βρόχο του θερμοστοιχείου ανάλογη με τον ρυθμό μεταβολής του ρεύματος του θερμαντήρα (που είναι υψηλός λόγω του AC 50/60 Hz). Αυτή η επαγόμενη τάση προσθέτει στο σήμα του θερμοστοιχείου, προκαλώντας σφάλμα. Για να αποφευχθεί αυτό, διατηρήστε απόσταση τουλάχιστον 30 cm μεταξύ των καλωδίων του θερμαντήρα και των καλωδίων θερμοστοιχείου και χρησιμοποιήστε θωρακισμένα στριμμένα καλώδια ζεύγους-. Η θωράκιση πρέπει να γειώνεται μόνο στο άκρο του ελεγκτή-εάν είναι γειωμένη και στα δύο άκρα, δημιουργείται ένας βρόχος γείωσης, ο οποίος αποτελεί επίσης πηγή σφάλματος. Ένας άλλος κοινός ένοχος είναι το ρελέ στερεάς-κατάστασης (SSR) που χρησιμοποιείται για την εναλλαγή ισχύος του θερμαντήρα. Η ταχεία εναλλαγή των SSR (ιδιαίτερα των τύπων γωνιών φάσης) δημιουργεί ηλεκτρικό θόρυβο που συνδέεται με κοντινά σήματα. Η χρήση μηδέν-διασταύρωσης SSR μειώνει αυτόν τον θόρυβο. Επιπλέον, εάν το θερμοστοιχείο είναι γειωμένο (η διασταύρωση συνδέεται με τη θήκη) και η θήκη είναι γειωμένη στο καλούπι, ενώ ο ελεγκτής είναι γειωμένος σε διαφορετικό σημείο γείωσης, σχηματίζεται ένας βρόχος γείωσης, δημιουργώντας μια μετατόπιση DC. Χρησιμοποιήστε μη γειωμένα (απομονωμένα) θερμοστοιχεία για να σπάσετε αυτόν τον βρόχο ή βεβαιωθείτε ότι ο ελεγκτής έχει απομονωμένη είσοδο. Για να διαγνώσετε το EMI, περάστε προσωρινά ένα νέο καλώδιο από το θερμοστοιχείο απευθείας στον ελεγκτή, δρομολογημένο πολύ μακριά από όλα τα καλώδια τροφοδοσίας. Εάν η ένδειξη σταθεροποιηθεί, το πρόβλημα ήταν η αρχική δρομολόγηση. Εάν έχετε φορητό παλμογράφο, μπορείτε να παρατηρήσετε την κυματομορφή του θορύβου. Για την καταπολέμηση του EMI, ορισμένοι ελεγκτές εφαρμόζουν βαρύ φιλτράρισμα. Ωστόσο, το φιλτράρισμα επιβραδύνει επίσης την απόκριση. Επομένως, η πρόληψη μέσω της σωστής δρομολόγησης και θωράκισης είναι πολύ ανώτερη από το φιλτράρισμα. Σε ηλεκτρικά θορυβώδεις εγκαταστάσεις, εξετάστε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε απομονωτές σήματος ή πομπούς που μετατρέπουν το σήμα του θερμοστοιχείου σε βρόχο ρεύματος 4-20 mA, που είναι εγγενώς ανοσία στο EMI. Κατανοώντας τους μηχανισμούς του EMI και εφαρμόζοντας αντίμετρα, οι μορφοποιητές μπορούν να επιτύχουν καθαρές, σταθερές μετρήσεις θερμοστοιχείου ακόμη και στα πιο σκληρά βιομηχανικά περιβάλλοντα.