A convivência de equipamentos em diversas tecnologias diferentes, somada à inadequação das instalações facilita a emissão de energia eletromagnética. Com isso, é comum que se tenha problemas de compatibilidade eletromagnética (EMC).
A EMI é a energia que causa resposta indesejável a qualquer equipamento, podendo ser gerada por centelhamento nas escovas de motores, chaveamento de circuitos de potência, acionamentos de cargas indutivas e resistivas, acionamentos de relés, chaves, disjuntores, lâmpadas fluorescentes, aquecedores, ignições automotivas, descargas atmosféricas e mesmo descargas eletrostáticas entre pessoas e equipamentos, aparelhos de microondas, equipamentos de comunicação móvel etc.
Tudo isto pode provocar alterações causando sobretensão, subtensão, picos, transientes, o que em redes de comunicação pode ocasionar grande impacto. Isso é muito comum nas indústrias e fábricas, onde a EMI é muito frequente em função do maior uso de máquinas (máquinas de soldas, por exemplo), motores (CCMs), com as redes digitais e de computadores próximas a essas áreas.
Os maiores problemas causados pela EMI resultam de situações esporádicas, que degradam os sinais de comunicação em redes digitais.
A topologia e a distribuição do cabeamento, os tipos de cabos e as técnicas de proteções são fatores que devem ser considerados para a minimização dos efeitos de EMI. Lembre-se que em altas frequências, os cabos se comportam como um sistema de transmissão com linhas cruzadas e confusas, refletindo energia e espalhando-a de um circuito a outro.
O ruído em modo comum tem presença na maioria das instalações e raramente consiste em apenas um nível DC. A maioria das fontes de tensão de modo comum contém componentes AC, além de um deslocamento DC. O ruído é acoplado aos sinais devido ao ambiente eletromagnético. Isso é problemático para sinais de comunicação com baixo nível que passam por amplificadores e condicionadores de sinais, como os das redes digitais Profibus-PA, Foundation fieldbus e HART®.
Estes ruídos vêm por mecanismos de acoplamento capacitivo, indutivo ou radiativo. O acoplamento capacitivo resulta de campos elétricos que variam no tempo, como aqueles criados por relés próximos ou outros sinais de medição. O ruído indutivo ou magneticamente acoplado resulta de campos magnéticos variáveis ??no tempo, como os criados por máquinas ou motores próximos. Se a fonte do campo eletromagnético estiver longe do circuito de comunicação, o acoplamento do campo elétrico e magnético é considerado um acoplamento eletromagnético ou radiativo combinado. Em todos os casos, uma tensão de modo comum variável com o tempo é acoplada ao sinal, podendo causar intermitências ou falhas.
Há muitos fatores a serem considerados ao tentar reduzir o ruído em um sistema de automação industrial. Além da blindagem, cabeamento e terminação adequados, uma consideração cuidadosa das tensões de modo comum, aterramento e fontes de ruído próximas é essencial para resultados precisos. No entanto, compreender o ambiente elétrico do seu sistema nem sempre é simples. O isolamento é um meio fácil de adicionar outra camada de confiança às suas medições, independentemente do sinal ou da aplicação.
Pensando nisto, a VIVACE desenvolveu o VNA10, um filtro eletrônico de EMI que aumenta a disponibilidade dos sinais de comunicação e garante uma redução significativa dos ruídos em modo comum em redes digitais.
A corrente de modo comum flui em ambos os condutores do sinal Profibus-PA, Foundation fieldbus e HART®, na mesma direção e retorna ao terra via capacitância parasita. Neste caso, as correntes geram campos magnéticos com iguais magnitude e polaridade que não se anulam.
A corrente de modo comum é capaz de gerar um campo eletromagnético. Os sinais de radiofrequência são fontes comuns de ruído de modo-comum. É o maior problemas em cabos devido a impedância comum entre o sinal e seu retorno.
A corrente de modo comum, fluindo na mesma direção através do VNA10, cria campos magnéticos iguais e em fase que se somam. O VNA10 criará uma alta impedância para o sinal de modo comum, atenuando-o.
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O VNA10 possui design reduzido e robusto, proporcionando fácil instalação dentro de caixas de junção e proteção, assim como em borneiras dos equipamentos de campos.
