Wat zijn de effecten van elektromagnetische interferentie op de nauwkeurigheid van thermokoppels?

Elektromagnetische interferentie (EMI) is een van de meest voorkomende en frustrerende bronnen van thermokoppelfouten in hotrunnersystemen. Het lage- millivoltsignaal van het thermokoppel is zeer gevoelig voor geïnduceerde spanningen van wisselstroomleidingen, motoren, frequentieregelaars- en zelfs nabijgelegen lasapparatuur. De belangrijkste effecten van EMI zijn ruis, offset en instabiliteit. Ruis verschijnt als willekeurige fluctuaties in de temperatuurmeting, vaak ±1–5 graden, waardoor de regellus 'op jacht' gaat en de verwarming snel aan en uit gaat. Offset treedt op wanneer de EMI een constante gelijkspanning introduceert, waardoor de uitlezing enkele graden wordt verschoven. De instabiliteit is met tussenpozen en veroorzaakt plotselinge temperatuurschommelingen die alarmen activeren of ervoor zorgen dat de controller zich misdraagt. De bron van EMI zijn doorgaans de verwarmingskabels zelf.-Deze voeren hoge stromen (tot 30 ampère) bij 220 V of 480 V, waardoor sterke elektromagnetische velden worden gegenereerd. Als thermokoppeldraden parallel lopen aan verwarmingskabels in dezelfde kabelgoot of kabelgoot, induceert het magnetische veld een spanning in de thermokoppellus die evenredig is met de snelheid waarmee de verwarmingsstroom verandert (die hoog is vanwege de 50/60 Hz wisselstroom). Deze geïnduceerde spanning draagt ​​bij aan het signaal van het thermokoppel, waardoor een fout ontstaat. Om dit te voorkomen, moet u een afstand van ten minste 30 cm aanhouden tussen verwarmingskabels en thermokoppelkabels, en afgeschermde kabels met getwist-paren gebruiken. De afscherming mag alleen aan de kant van de controller worden geaard.-Als de afscherming aan beide uiteinden is geaard, ontstaat er een aardlus, wat ook een bron van fouten is. Een andere veel voorkomende boosdoener is het solid-relais (SSR) dat wordt gebruikt om de verwarming te schakelen. Het snelle schakelen van SSR's (vooral fasehoektypes) creëert elektrische ruis die zich koppelt aan nabijgelegen signalen. Het gebruik van nul-SSR's vermindert deze ruis. Bovendien, als het thermokoppel geaard is (verbinding verbonden met de mantel) en de mantel is geaard aan de matrijs, terwijl de controller is geaard op een ander aardpunt, vormt zich een aardlus, waardoor een DC-offset ontstaat. Gebruik ongeaarde (geïsoleerde) thermokoppels om deze lus te onderbreken, of zorg ervoor dat de controller een geïsoleerde ingang heeft. Om EMI te diagnosticeren, voert u tijdelijk een nieuwe kabel van het thermokoppel rechtstreeks naar de controller, ver weg van alle stroomkabels. Als de meetwaarde zich stabiliseert, was de oorspronkelijke routing het probleem. Als u een draagbare oscilloscoop heeft, kunt u de ruisgolfvorm waarnemen. Om EMI te bestrijden, implementeren sommige controllers zware filtering; filteren vertraagt ​​echter ook de reactie. Daarom is preventie door middel van goede routing en afscherming veel beter dan filteren. In elektrisch luidruchtige installaties kunt u overwegen signaalisolatoren of zenders te gebruiken die het thermokoppelsignaal omzetten in een stroomlus van 4-20 mA, die inherent immuun is voor EMI. Door de mechanismen van EMI te begrijpen en tegenmaatregelen toe te passen, kunnen vormgevers schone, stabiele thermokoppelmetingen bereiken, zelfs in de zwaarste industriële omgevingen.