Какви са ефектите на електромагнитните смущения върху точността на термодвойката?

Електромагнитните смущения (EMI) са един от най-разпространените и разочароващи източници на грешки на термодвойките в системите с горещи канали. Миливолтовият сигнал с ниско-ниво на термодвойката е силно податлив на индуцирани напрежения от електропроводи за променлив ток, двигатели, задвижвания с-променлива честота и дори близко заваръчно оборудване. Основните ефекти на EMI са шум, отместване и нестабилност. Шумът се появява като произволни колебания на отчитането на температурата, често ±1–5 градуса, карайки контролния контур да „лови“ и цикъла на нагревателя да работи бързо. Отместването възниква, когато EMI въведе постоянно постоянно напрежение, измествайки показанието с няколко градуса. Нестабилността е периодична, причинявайки внезапни скокове в температурата, които задействат аларми или карат контролера да се държи неправилно. Източникът на EMI обикновено са самите нагревателни кабели-те пренасят големи токове (до 30 ампера) при 220 V или 480 V, генерирайки силни електромагнитни полета. Ако проводниците на термодвойката се прокарат успоредно на кабелите на нагревателя в същия тръбопровод или кабелна скара, магнитното поле индуцира напрежение в контура на термодвойката, пропорционално на скоростта на промяна на тока на нагревателя (който е висок поради 50/60Hz AC). Това индуцирано напрежение се добавя към сигнала на термодвойката, причинявайки грешка. За да предотвратите това, поддържайте разстояние от най-малко 30 см между нагревателните кабели и кабелите на термодвойки и използвайте екранирани кабели с усукана двойка. Екранът трябва да бъде заземен само в края на контролера-ако е заземен и в двата края, се създава заземяваща верига, която също е източник на грешка. Друг често срещан виновник е полупроводниковото -реле (SSR), използвано за превключване на мощността на нагревателя. Бързото превключване на SSR (особено типовете фазови-ъгли) създава електрически шум, който се свързва в близките сигнали. Използването на нула-пресичащи SSRs намалява този шум. Освен това, ако термодвойката е заземена (свързване към обвивката) и обвивката е заземена към матрицата, докато контролерът е заземен към различна точка на заземяване, се образува заземяваща верига, създаваща DC отместване. Използвайте незаземени (изолирани) термодвойки, за да прекъснете този контур, или се уверете, че контролерът има изолиран вход. За да диагностицирате EMI, временно прекарайте нов кабел от термодвойката директно към контролера, насочен далеч от всички захранващи кабели. Ако отчитането се стабилизира, проблемът е в първоначалното маршрутизиране. Ако имате преносим осцилоскоп, можете да наблюдавате формата на вълната на шума. За да се борят с EMI, някои контролери прилагат силно филтриране; обаче филтрирането също забавя реакцията. Следователно предотвратяването чрез правилно маршрутизиране и екраниране е много по-добро от филтрирането. В електрически шумни инсталации обмислете използването на сигнални изолатори или предаватели, които преобразуват сигнала на термодвойката в 4-20mA токова верига, която по своята същност е имунизирана срещу EMI. Чрез разбиране на механизмите на EMI и прилагане на контрамерки, формовчиците могат да постигнат чисти, стабилни показания на термодвойки дори в най-суровите индустриални среди.