Buenas noches estimados lectores, en el día de hoy vamos a ver la segunda parte del tema que trabajamos en la entrada pasada, y es el ruido que se presenta en las diferentes etapas de nuestros proyectos. En la anterior entrada vimos lo concerniente a algunos conceptos básico para entender este tema, y tratamos sobre el acoplamiento capacitivo. Para esta entrada trabajaremos con el acoplamiento inductivo. Para el que es nuevo en mi blog le recomiendo que lo mire y estudie la anterior entrada correspondiente a el tema que trataremos el día de hoy. Pueden iniciar desde cero dando clic aquí: Ruido eléctrico. No siendo más, comencemos.
El principio básico de inducción de corriente se da cuando el “cable perturbador” y el “cable victima”, son acompañados por un campo magnético. El nivel de perturbación depende de las variaciones de corriente (di/dt) y de la inductancia de acoplamiento mutuo.
El acoplamiento inductivo aumenta con:
Acoplamiento Inductivo.
este tipo de ruido tiene como fuente excitatriz fuentes electromagnéticas y/o también la corriente de un circuito y el campo magnético producido en este. Resulta que dentro de un circuito, cuando se produce un cambio de corriente, este cambio tiene como efecto la inducción de una corriente en otro circuito. Algunos ejemplos comunes de las conexiones que presentan ruido de corrientes directamente en la conexión a tierra:- Sub-paneles con uniones extras Tierra-Neutro
- Tomacorrientes mal cableadas con neutro y tierra conectadas
- Equipo con dispositivos de protección internos en estado sólido que se han recortado desde la línea o desde el neutro a la conexión a tierra, ó que no han fallado pero que presentan derrame normal de corriente. Este derrame de corriente está limitado por la norma UL a 3.5 mA para equipos conectados a un enchufe, pero no existe limitante para los equipos cableados permanentemente con derrame de corrientes potencialmente más altos. (Se puede identificar fácilmente el derrame de corrientes porque desaparecerá cuando el dispositivo se encienda)
- Otro ejemplo común es la tan nombrada barra aislada de conexión a tierra. Cuando se encuentra en un punto a tierra potencialmente diferente al electrodo de conexión a tierra de origen, entonces se origina una curva cerrada de corriente a tierra. Esto todavía se conoce como conducción del ruido, aunque la conexión directa sea a través de la tierra.
- Las conexiones Datacom que proporcionan una línea metálica desde una terminal a otra pueden también ser conductores del ruido. En el caso de conexiones no balanceadas con terminales sencillas (RS-232), la conexión a la terminal a tierra se hace al final de cada cable. Esto forma una línea de corrientes a tierra si el equipo,en cada terminal, tiene un origen de energía diferente con una conexión atierra diferente.
El principio básico de inducción de corriente se da cuando el “cable perturbador” y el “cable victima”, son acompañados por un campo magnético. El nivel de perturbación depende de las variaciones de corriente (di/dt) y de la inductancia de acoplamiento mutuo.
El acoplamiento inductivo aumenta con:
- La frecuencia: la reactancia inductiva es directamente proporcional a la frecuencia (XL = 2pfL).
- La distancia entre los cables perturbador y víctima y la longitud de los cables que corren en paralelo.
- La altura de los cables con relación al plano de referencia (en relación al suelo).
- La impedancia de carga del cable o circuito perturbador.
Algunas medidas básicas para reducir el efecto de acoplamiento inductivo entre cables.
- Limite la longitud de los cables corriendo en paralelo.
- Aumente la distancia entre el cable perturbador y el cable victima.
- Conecte a tierra una de las extremidades de los “shields” de los dos cables.
- Reduzca el dv/dt del perturbador aumentando el tiempo de subida de la señal, siempre que sea posible (Resistores conectados en serie o resistores PTC en el cable perturbador, anillos de ferrita en los perturbadores y/o cable víctima).
Algunas medidas básicas para reducir el efecto de acoplamiento inductivo entre cable y campo.
- Limite la altura h del cable al plano de tierra.
- Siempre que sea posible coloque el cable junto a la superficie metálica.
- Use cables trenzados.Use ferritas y filtros de EMI.
Algunas medidas básicas para reducir el efecto de acoplamiento inductivo entre cable y loop a tierra.
- Reduzca la altura (h) y el largo del cabo.Siempre que sea posible ponga el cable junto a la superficie metálica.
- Use cables trenzados.
- En altas frecuencias, conexione a tierra el “shield” en dos puntos (cuidado!) y en bajas frecuencia en un solo punto solamente.
A continuación veremos una tabla en la cual podremos apreciar las distancias requeridas para garantizar la protección EMI:
Las interferencias Electromagnéticas pueden ser reducidas:
- Cable trenzado
- Insolación Óptica
- Por el uso de canaletas y bandejas metálicas de conexión a tierra.
Espero que les haya gusta el tema del día de hoy. Estén pendientes que dentro de poco estaré publicado la parte #03 de este tema a través de este link donde hablaremos de acoplamiento conductivo. Para estudiar la primera parte de este tema, por favor ingresa al siguiente link: Parte #01
Para saber más acerca de este tema, en los enlaces de fuentes se encuentra toda esta información, ya que en muchos casos literalmente tome la información y la pegue acá sin editar ya que me no me pareció prudente algún cambio -pereza de resumir o reescribir-. Sin embargo respeto los derechos de autor anunciando las fuentes y diciendo que esta entrada así como otras contienen recopilación de diferentes autores sin hacer alusión a ellos solo al momento de incluir los recursos del presente.
Para saber más acerca de este tema, en los enlaces de fuentes se encuentra toda esta información, ya que en muchos casos literalmente tome la información y la pegue acá sin editar ya que me no me pareció prudente algún cambio -pereza de resumir o reescribir-. Sin embargo respeto los derechos de autor anunciando las fuentes y diciendo que esta entrada así como otras contienen recopilación de diferentes autores sin hacer alusión a ellos solo al momento de incluir los recursos del presente.
Para ver las otras partes de este tema tan interesante ingresa al siguiente link: Fuentes de ruido eléctrico
Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz
Fuentes:
- https://dam-assets.fluke.com/s3fs-public/2815086_6120_ENG_A_W.PDF
- https://instrumentacionycontrol.net/efecto-de-ruido-en-los-circuitos-de-instrumentacion-criterios-para-minimizar-los-efectos/
- http://www.trainingconsultinggroup.com/tips/detail/-como-se-acopla-el-ruido-electrico-a-dispositivos-de-medicion-y-control-acoplamiento-galvanico
- http://www.smar.com/newsletter/marketing/index152.html
- Articulos técnicos - César Cassiolato
- Manuales SMAR
- www.system302.com.br
- www.smar.com.br
- http://www.smar.com/brasil2/artigostecnicos/
- http://www.electrical-installation.org/wiki/Coupling_mechanisms_and_counter-measures
- EMI - Interferência Eletromagnética, César Cassiolato
- Aterramento, Blindagem, Ruídos e dicas de instalação, César Cassiolato
- O uso de Canaletas Metálicas Minimizando as Correntes de Foucault em Instalações PROFIBUS, César Cassiolato
- Ruídos e Interferências em instalações Profibus, César Cassiolato
- Pesquisas en internet
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