電磁干渉は、さまざまな形で温度センサーの性能に大きな影響を与える可能性があります。これらの影響を理解し、緩和戦略を実施することは、正確で信頼性の高い温度測定を保証するために非常に重要です。詳細な概要は次のとおりです。
信号の歪み: 電磁干渉 (EMI) により、温度センサーによって生成されるアナログ信号が大幅に歪む可能性があります。これらのセンサーは、測定された温度に比例する電圧または電流を生成しますが、外部電磁場によって妨害される可能性があります。歪みは温度データの不正確さを引き起こし、これらの測定値に依存する制御システムにエラーを引き起こす可能性があります。たとえば、製造プロセスでは、温度の読み取り値が間違っていると、不適切な加熱または冷却が行われ、製品が破損したり、安全上の問題が発生したりする可能性があります。
ノイズの追加: EMI により、センサーの信号パスに追加のノイズが導入される可能性があります。このノイズは、実際の温度測定を覆い隠すランダムな変動または周期的な外乱として現れることがあります。重機を備えた工場など、高レベルの電磁干渉のある環境では、ノイズが大きくなり、システムが実際の温度を認識することが困難になることがあります。これにより、信頼性が低く不安定な温度データが生成され、重要なプロセスやシステムのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
データの完全性の損失: デジタル温度センサーでは、EMI によりセンサーと制御システム間で送信されるデータが破損する可能性があります。デジタル センサーは、I2C、SPI、UART などの通信プロトコルを使用してデータを送信します。 EMI はこれらの信号に干渉し、ビットの反転やデータ パケットの破損を引き起こす可能性があります。これにより、誤った温度測定値が記録され、自動システムからの誤った応答が引き起こされる可能性があります。たとえば、温度測定値が破損していると、冷却システムが過剰に補正し、エネルギーの無駄や機器の損傷を引き起こす可能性があります。
コンポーネントの損傷: 高レベルの EMI は、センサーの電子コンポーネントに過剰な電流と電圧を誘発し、損傷を引き起こす可能性があります。アンプやアナログデジタルコンバータなどの敏感なコンポーネントは、特に脆弱になる可能性があります。強い電磁場に長時間さらされると、時間の経過とともにこれらのコンポーネントが劣化し、センサーの精度と信頼性が低下する可能性があります。深刻な場合、EMI はセンサーに即時かつ壊滅的な故障を引き起こす可能性があり、高価な交換や修理が必要になります。
シールド: シールドは、温度センサーを EMI から保護するための基本的な技術です。これには、電磁界に対するバリアとして機能する金属筐体や編組シールドなどの導電性材料でセンサーとその配線を囲うことが含まれます。 EMI が信号伝送に影響を与えるのを防ぐために、シールド ケーブルが一般的に使用されます。たとえば、銅またはアルミニウムのシールドを使用すると、外部の電磁波を効果的にブロックし、センサーの信号をクリーンで正確に保つことができます。
ツイストペアケーブル配線: ツイストペアケーブル配線は、EMI の影響を軽減するためのシンプルかつ効果的な方法です。 2 本のワイヤを撚り合わせることで、各導体に誘導される電磁場のバランスがとれ、互いに打ち消し合います。この技術はアナログ信号に特に有益であり、長距離にわたって信号の完全性を維持するのに役立ちます。ツイストペア ケーブルは、モーターや重機の近くなど、高レベルの EMI が存在する産業環境で広く使用されています。
適切な接地: EMIを軽減するには、適切な接地を確保することが重要です。接地には、センサーの回路とアースの間に直接の電気接続を作成することが含まれます。この接続により、電磁干渉が敏感なセンサー コンポーネントから離れて地面に安全に消散する経路が提供されます。適切に接地されたシステムは、EMI の影響を最小限に抑え、温度測定値の精度を維持するのに役立ちます。接地接続が長期間にわたって有効であることを確認するには、接地接続を定期的に検査する必要があります。
