Quels sont les effets des interférences électromagnétiques sur la précision des thermocouples ?

Les interférences électromagnétiques (EMI) sont l’une des sources d’erreurs de thermocouple les plus courantes et les plus frustrantes dans les systèmes à canaux chauds. Le signal millivolt de faible niveau-du thermocouple est très sensible aux tensions induites par les lignes électriques CA, les moteurs, les entraînements à fréquence variable-et même les équipements de soudage à proximité. Les principaux effets des EMI sont le bruit, le décalage et l'instabilité. Le bruit apparaît sous la forme de fluctuations aléatoires sur la lecture de la température, souvent de ± 1 à 5 degrés, ce qui fait que la boucle de contrôle « chasse » et que le cycle de chauffage s'accélère. Le décalage se produit lorsque l'EMI introduit une tension continue constante, décalant la lecture de plusieurs degrés. L'instabilité est intermittente, provoquant des sauts soudains de température qui déclenchent des alarmes ou entraînent un mauvais comportement du contrôleur. La source des interférences électromagnétiques provient généralement des câbles chauffants eux-mêmes - ils transportent des courants élevés (jusqu'à 30 ampères) à 220 V ou 480 V, générant de forts champs électromagnétiques. Si les fils du thermocouple sont acheminés parallèlement aux câbles du radiateur dans le même conduit ou chemin de câbles, le champ magnétique induit une tension dans la boucle du thermocouple proportionnelle au taux de variation du courant du radiateur (qui est élevé en raison du courant alternatif 50/60 Hz). Cette tension induite s'ajoute au signal du thermocouple, provoquant une erreur. Pour éviter cela, maintenez une séparation d'au moins 30 cm entre les câbles chauffants et les câbles de thermocouple et utilisez des câbles blindés à paire torsadée-. Le blindage doit être mis à la terre du côté du contrôleur uniquement-s'il est mis à la terre aux deux extrémités, une boucle de masse est créée, ce qui est également une source d'erreur. Un autre coupable courant est le relais statique (SSR) utilisé pour commuter l'alimentation du chauffage. La commutation rapide des SSR (en particulier les types d'angle de phase-) crée un bruit électrique qui se couple aux signaux proches. L'utilisation de relais statiques à passage par zéro réduit ce bruit. De plus, si le thermocouple est mis à la terre (jonction connectée à la gaine) et que la gaine est mise à la terre au moule, alors que le contrôleur est mis à la terre à un autre point de terre, une boucle de masse se forme, créant un décalage CC. Utilisez des thermocouples non mis à la terre (isolés) pour rompre cette boucle ou assurez-vous que le contrôleur dispose d'une entrée isolée. Pour diagnostiquer les interférences électromagnétiques, faites passer temporairement un nouveau câble du thermocouple directement au contrôleur, acheminé loin de tous les câbles d'alimentation. Si la lecture se stabilise, le routage d'origine était le problème. Si vous disposez d'un oscilloscope portable, vous pouvez observer la forme d'onde du bruit. Pour lutter contre les EMI, certains contrôleurs mettent en œuvre un filtrage poussé ; cependant, le filtrage ralentit également la réponse. Par conséquent, la prévention grâce à un routage et un blindage appropriés est de loin supérieure au filtrage. Dans les installations électriquement bruyantes, envisagez d'utiliser des isolateurs de signal ou des émetteurs qui convertissent le signal du thermocouple en boucle de courant 4-20 mA, qui est intrinsèquement insensible aux interférences électromagnétiques. En comprenant les mécanismes des EMI et en appliquant des contre-mesures, les mouleurs peuvent obtenir des lectures de thermocouple propres et stables, même dans les environnements industriels les plus difficiles.