Loše uzemljenje u toplovodnom sustavu ometa signalnu vezu prvenstveno kroz tri mehanizma: formiranje petlji uzemljenja, poboljšanje elektromagnetske sprege i degradacija učinkovitosti zaštite. Najtipičniji scenarij uključuje uzemljenje na više-točaka, koje inducira struju uzemljenja-frekvencije od 50 Hz. Ova se struja izravno superponira na signale milivoltne-razine koje generiraju termoparovi, uzrokujući da regulator temperature pogrešno protumači stvarnu temperaturu. Ovu vrstu smetnji karakterizira podmukla priroda, ovisnost o specifičnim uvjetima rada i podložnost pogrešnoj dijagnozi; to je čest uzrok nepravilnog očitavanja temperature.
Tri primarna puta za interferenciju veze signala:
1. Petlje uzemljenja uvode buku uobičajenog-moda (primarni uzrok)
Kada su uređaji-kao što su regulatori temperature, razdjelne ploče i strojevi za injekcijsko prešanje-spojeni na različite točke uzemljenja, formira se zatvorena petlja zbog potencijalnih razlika unutar mreže uzemljenja (čak i ako te razlike iznose samo nekoliko milivolti).
Ova petlja inducira struju snage-frekvencije od 50 Hz ili 60 Hz, koja teče kroz negativni terminal signalne linije termopara.
Budući da je izlaz termoelementa slab signal na razini milivolta- (npr. približno 40 μV/stupanj za termoelement tipa K), čak i male smetnje mogu rezultirati značajnim odstupanjima u očitanju temperature.
Tipična manifestacija: Zaslon temperature pokazuje periodične fluktuacije, s frekvencijom fluktuacije sinkroniziranom s glavnim napajanjem.
2. Kvar zaštite: kabel postaje "antena"
Zaštitni sloj signalnog kabela dizajniran je za preusmjeravanje vanjskih elektromagnetskih polja na uzemljenje; međutim, ako je uzemljenje loše ili ga u potpunosti nema, funkcija zaštite postaje neučinkovita.
U okruženjima gusto naseljenim uređajima kao što su pogoni s promjenjivom frekvencijom (VFD) i servo motori, kabel aktivno hvata elektromagnetski šum visoke-frekventnosti (npr. PWM harmonike).
Ova buka ulazi u krug mjerenja temperature preko kapacitivnog spoja, što rezultira nasumičnim skokovima ili pomacima u očitanjima temperature.
Ovaj problem je posebno ozbiljan kada se ne koriste dvostruko-oklopljeni kabeli ili kada je oklopni sloj uzemljen na oba kraja istovremeno.
3. Odbijanje od tla utječe na integritet signala
When ground impedance is excessively high (>1Ω), velike strujne prijelazne pojave-kao što su one uzrokovane aktiviranjem releja ili prebacivanjem MOSFET-a-generiraju trenutne padove napona duž uzemljenja.
Ovaj napon se superponira na referentno uzemljenje, uzrokujući simultane smetnje na više kanala za mjerenje temperature.
Ovaj je fenomen posebno izražen u sustavima u kojima digitalni-brzi sklopovi koegzistiraju s analognim krugovima za mjerenje temperature, potencijalno izazivajući pogrešna resetiranja sustava ili izobličenje uzorkovanja.
Praktični savjet: Koristite osciloskop za snimanje valnog oblika signala termopara. Ako se primijeti jasan sinusni val ili prolazni skok superponiran na DC osnovnu liniju, to se općenito može pripisati petlji uzemljenja ili EMI smetnjama. Dajte prioritet mjerenju AC napona u odnosu na masu; ako prelazi 1 V AC, potrebno je poduzeti hitne korektivne radnje kako bi se ispravio sustav uzemljenja.
