La mala connexió a terra en un sistema de canal calent interfereix amb l'enllaç del senyal principalment a través de tres mecanismes: la formació de llaços de terra, la millora de l'acoblament electromagnètic i la degradació de l'eficàcia del blindatge. L'escenari més típic implica la connexió a terra de diversos-punts, que indueix un corrent de llaç de terra de potència-de 50 Hz. Aquest corrent se superposa directament als senyals de nivell de milivolt-generats pels termoparells, fent que el controlador de temperatura malinterpreti la temperatura real. Aquest tipus d'interferència es caracteritza per la seva naturalesa insidiosa, la seva dependència de condicions operatives específiques i la seva susceptibilitat a un diagnòstic errònia; és una causa comuna de les lectures erràtiques de la temperatura.
Les tres vies principals per a la interferència de l'enllaç de senyal:
1. Els bucles de terra introdueixen soroll en mode-comú (la causa principal)
Quan dispositius-com ara controladors de temperatura, quadres de distribució i màquines d'emmotllament per injecció-estan connectats a diferents punts de terra, es forma un llaç tancat a causa de les diferències de potencial dins de la xarxa de connexió a terra (encara que aquestes diferències siguin només uns pocs mil·livolts).
Aquest bucle indueix un corrent de freqüència de potència de 50 Hz o 60 Hz, que flueix pel terminal negatiu de la línia de senyal del termopar.
Com que la sortida d'un termoparell és un senyal dèbil de nivell de mil·livolts-(p. ex., aproximadament 40 μV/grau per a un termoparell de tipus K), fins i tot una minúscula interferència pot provocar desviacions importants en la lectura de temperatura.
Manifestació típica: la pantalla de temperatura mostra fluctuacions periòdiques, amb una freqüència de fluctuació sincronitzada amb la font d'alimentació.
2. Falla de blindatge: el cable es converteix en una "antena"
La capa de blindatge d'un cable de senyal està dissenyada per desviar camps electromagnètics externs a terra; tanmateix, si la connexió a terra és deficient o completament absent, la funció de blindatge esdevé ineficaç.
En entorns densament poblats de dispositius com ara variadors de freqüència (VFD) i servomotors, el cable capta activament el soroll electromagnètic d'alta -freqüència (p. ex., els harmònics PWM).
Aquest soroll entra al circuit de mesura de la temperatura mitjançant un acoblament capacitiu, donant lloc a salts aleatoris o deriva en les lectures de temperatura.
Aquest problema és especialment greu quan no s'utilitzen cables de doble-apantallament o quan la capa de blindatge es posa a terra als dos extrems simultàniament.
3. El rebot a terra afecta la integritat del senyal
When ground impedance is excessively high (>1Ω), grans transitoris de corrent-com els causats per l'activació del relé o la commutació MOSFET-generen caigudes de tensió instantànies al llarg de la línia de terra.
Aquesta tensió se superposa a la terra de referència, provocant una interferència de pics simultània a través de múltiples canals de mesura de temperatura.
Aquest fenomen és especialment pronunciat en sistemes on coexisteixen circuits digitals d'alta{0}}velocitat amb circuits analògics de mesura de temperatura, que poden provocar restabliments erronis del sistema o distorsió del mostreig.
Consell pràctic: utilitzeu un oscil·loscopi per capturar la forma d'ona del senyal del termopar. Si s'observa una ona sinusoïdal o una punta transitòria superposada a la línia de base de CC, generalment es pot atribuir a un bucle de terra o a una interferència EMI. Prioritzar la mesura de la tensió de CA en relació a terra; si supera 1 V AC, s'ha de prendre una acció correctiva immediata per rectificar el sistema de posada a terra.
