ЖУРНАЛ «СТА» №3/2006

Кондуктивные наводки Кондуктивная наводка – это поме- ха, которая передаётся из соседних электрических цепей не через элек- тромагнитное поле, а путём переноса электрического тока по общим для обеих цепей проводникам, в основном через общие участки цепей заземле- ния или питания. Обычно источни- ком кондуктивных помех являются ге- нераторы, цепи с большим током, цифровая часть аналогоцифровой схемы, реле, DC/DC и AC/DCпре- образователи, шаговые двигатели с импульсным питанием, мощные печи с ШИМуправлением, а также помехи из сети питания, протекающие по об- щему участку заземления, и помехи с частотой преобразования источника бесперебойного питания (UPS). Наиболее типичной причиной по- явления кондуктивных помех в систе- мах промышленной автоматизации является неправильно выполненное заземление. Рассмотрим пример (рис. 15). Ток питания цифровой части модуля ввода I пом проходит по общему участку про- вода, который имеет сопротивление R общ и создаёт на нём падение напря- жения помехи V пом . При неправиль- ном соединении аналогового входа модуля ввода с источником сигнала (на рис. 15 а показано зачёркнутой ли- нией) ко входу модуля прикладывается сумма напряжения измеряемого сиг- нала и напряжения помехи Е с + V пом . При более правильном соединении входа «–» модуля с источником сигна- ла (на рис. 15 а показано штриховой линией) на вход модуля действует синфазная помеха V пом , которая при недостаточном коэффициенте подав- ления синфазного сигнала может вно- сить погрешность в результат измере- ния. Для устранения обоих источни- ков погрешности соединение аналого- вой и цифровой земли необходимо выполнять в одной общей точке (рис. 15 б ). При этом падение напря- жения помехи на заземляющем про- воднике никак не сказывается на ана- логовой части модуля. Электромагнитные наводки Электромагнитные наводки появля- ются вследствие явления электромаг- нитной индукции: в проводящем кон- туре, находящемся в электромагнитном поле, возникает эдс индукции, если контур разомкнут, или индукционный ток, если контур замкнут. Источниками электромагнитного поля помехи могут быть радиомодем, радиотелефон, ра- диоретранслятор, радиостанция, сото- вый передатчик на крыше здания, дви- гатель с искрящимися щётками, элек- тросварочный аппарат, трамвай, люми- несцентные лампы, тиристорный регу- лятор, компьютер, телевизионные и ра- диостанции, сотовые телефоны, циф- ровая часть измерительной системы, реле регулятора, космическое коротко- волновое излучение, удар молнии и др. Источником электромагнитной по- мехи может быть также и цифровая (дискретная) подсистема системы авто- матизации, например, компьютер, ре- ле, тиристоры, мощные выходы дис- кретных модулей. Сильными источни- ками электромагнитных помех являют- ся и оптоволоконные передатчики, по- скольку они потребляют большой ток и работают на высоких частотах. Излуча- ются помехи с помощью случайных проводников, образующих дипольную или рамочную антенну. Дипольная ан- тенна является источником преимуще- ственно электрического поля в её окре- стности, рамочная – источником маг- нитного поля. Вдали от таких источни- ков доминирующего поля нет, есть по- перечная электромагнитная волна. Ре- альные системы образуют множество излучающих антенн, состоящих из про- водников, кабелей и различных метал- лических поверхностей. Наводятся электромагнитные поме- хи на всех проводящих предметах, ко- торые в рассматриваемом случае игра- ют роль антенн. Мощность наведён- ной помехи зависит от площади кон- тура, охваченного проводником, или от длины провода. Помеха, наведён- ная в такой антенне, кондуктивным путём может передаваться в сигналь- ные цепи или цепи заземления, вызы- вая поток ошибок в цифровых схемах или погрешность передачи сигнала в аналоговых. Наиболее распространёнными при- ёмниками электромагнитных помех яв- ляются длинные провода: цепи зазем- ления, промышленные сети (полевые шины), кабели, соединяющие датчики и модули аналогового ввода, кабели ин- формационных коммуникаций. Под- робнее о защите кабелей систем авто- матики от электромагнитных помех см. [2]. «Замаскированными» приёмника- ми электромагнитных помех являются металлические конструкции в зданиях: металлические стеллажи, окна с метал- 81 СТА 3/2006 www.cta.ru В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА #296