8 tips en advies om de invloed van EMI op uw instrumentatiesignalen te beperken

 
Elektromagnetische interferentie, of EMI, doet zich vaak voor in industrïele omgevingen en kan de nauwkeurigheid van de instrumentatiesignalen nadelig beïnvloeden. Hier volgen een aantal tips en advies die kunnen helpen om nauwkeurige metingen te garanderen in omgevingen met hoge ruisniveaus...

 

Dit zijn een aantal bronnen van EMI die men aantreft in industriële omgevingen: aandrijfeenheden met variabele frequentie, softstarters voor motoren, SCR-voedingscontrollers, voedings- en hulpcontacten, motoren/generatoren op wisselstroom of gelijkstroom, in- en uitschakelen van voeding, voedingsbedrading die een ruis van 50-60 Hz uitzendt, walkie talkies, booglassen, voorschakelapparaten voor fluorescentielampen, elektrostatische ontladingen, bliksemschichten … en nog veel meer.

 

De invloed van EMI beperken
Hier volgen enkele tips waarmee u de invloed van EMI op uw instrumentatiesignalen kunt beperken:

 

1. Voer de bedrading van de voeding en de signalering altijd door afzonderlijke leidingen of kabelgoten. Houd deze scheiding ook in het bedieningspaneel zoveel mogelijk aan.

 

2. Als de instrumentbedrading de stroombedrading moet kruisen, doe dit dan in een hoek van 90 graden en zorg voor voldoende scheiding.

 

3. Vermijd lussen in de instrumentbedrading. De draden moeten zo recht mogelijk lopen.

 

4. Gebruik afgeschermde getwiste tweeaderige kabels voor de doorvoer van instrumentatiesignalen. Bij getwiste kabels wordt de invloed van EMI gelijk verdeeld over de beide kabels waardoor de EMI-fouten aanzienlijk afnemen. De afscherming van de instrumentdraden beschermt tegen EMI en biedt een pad naar de grond voor de EMI-stroom.

 

5. Verbind een uiteinde van de kabelafscheming met aarding, bij voorkeur het aardingspunt met de minste elektrische ruis.

 

6. Een stroomsignaal is van nature meer immuun voor EMI dan een spanningssignaal. Daarom is het raadzaam om met behulp van een geïsoleerde transmitter de signalen om te zetten naar de industriële normstroom van 4-20 mA. Dit biedt de volgende voordelen:

  • Signalen van 4-20 mA zijn zeer immuun voor elektrische ruis.
  • In tegenstelling tot spanningssignalen verzwakken signalen van 4-20 mA niet over lange afstanden (binnen bepaalde limieten).
  • De meeste transmitters kunnen worden geprogrammeerd om de lusstroom te reguleren naar een ongewoon hoog of laag niveau als de sensor niet werkt. Deze limietwaarden zijn gewoonlijk 3,5 en 23 mA. Op die manier kan een signaal van 4-20 mA een sensorstoring melden aan het systeem.
  • Een gebroken kabeldraad leidt tot een stroom van 0 mA, waardoor een kabelstoring gemakkelijk opgemerkt wordt. Als er spanningssignalen gebruikt worden, zorgt de hoge impedantie van het downstream-instrument dat de gebroken draad werkt als een antenne. EMI kan leiden tot spanning op de draden, waardoor een kabelbreuk moeilijker opgemerkt wordt als u spanningssignalen gebruikt.
  • Isolatie van de meting beschermt de downstream-apparaten tegen schade door hoge common-mode spanning en elimineert fouten veroorzaakt door grondlussen. 
  • Isolatie van het gemeten signaal blokkeert de EMI die normaal optreedt in de beide ingangsdraden.
  • De meeste transmitters hebben afstelbare uitgangsdemping zodat u signaalinstabiliteit vanwege EMI kunt wegfilteren.

 

7. Beperk de lengte van niet-afgeschermde instrumentatiedraden in het controlepaneel. Zorg ervoor dat de gestripte draden helemaal getwist blijven tot bij de aansluitpunten.

 

8. Houd in het controlepaneel de instrumentatiedraden uit de buurt van EMI-bronnen in het paneel. Thermokoppel- en RTD-signalen zijn zeer vatbaar voor storingen vanwege EMI; wees dus voorzichtig als u deze kabels door het paneel voert.

 

Als u deze richtlijnen opvolgt, zijn nauwkeurige meetresultaten mogelijk in omgevingen met hoge EMI-niveaus (elektromagnetische compatibiliteit).

 


 

PR electronics is van oudsher een pionier op het gebied van EMC... Meer lezen... 

 

Voorbeelden van geïsoleerde, op de sensorkop gemonteerde temperatuurtransmitters:

5331A 2-draads programmeerbare transmitter

5331D 2-draads programmeerbare transmitter

5334A 2-draads programmeerbare transmitter

5334B 2-draads programmeerbare transmitter

5337A 2-draads transmitter met HART® protocol 

5337D 2-draads transmitter met HART® protocol 

 

Voorbeelden van geïsoleerde, op de DIN-rail gemonteerde transmitters:

4116 Universele transmitter

3104 Geïsoleerde converter

3337 HART 7 Temperatuurconverter met lusvoeding

5116A Programmeerbare transmitter

5116B Programmeerbare transmitter