Interferencias electromagnéticas: 8 consejos para reducir sus efectos en las señales de instrumentación

Es común que en los entornos industriales se produzcan interferencias electromagnéticas que afecten negativamente a las señales de instrumentación. En este artículo, daremos algunos consejos para evitar que esto suceda y garantizar mediciones precisas incluso en ambientes con altos niveles de ruido. 

1. Instalar el cableado de las señales de instrumentación y el cableado de alimentación a través de conductos separados o en bandejas portacables distintas. Mantener en el panel de control esta separación (tanto como sea práctico).

2. Si el cableado de instrumentación debe cruzar el de alimentación, hacerlo con un ángulo de 90 grados y manteniendo la máxima separación posible.

3. Evitar los bucles en el cableado de instrumentación: el cable debe estar lo más recto posible.

4. Usar cable blindado de par trenzado para llevar las señales de instrumentación. Al trenzar los cables se ecualiza el efecto de la interferencia electromagnética en ambos cables, lo que reduce considerablemente los errores causados por ella. Si se utiliza un apantallamiento o blindaje para rodear los cables de instrumentación, se los protege de la EMI (interferencia electromagnética) y se provee una vía para que la corriente generada por ella fluya hacia tierra.

5. Conectar un extremo de la pantalla a tierra, de ser posible al punto de tierra que tenga el menor ruido eléctrico.

6. Las señales de corriente son intrínsecamente más inmunes a la EMI que las señales de voltaje, por lo que resulta beneficioso usar un transmisor aislado para convertir las señales en corriente de 4-20 mA estándar del sector. Esta conversión ofrece las siguientes ventajas:

- Las señales de 4-20 mA son muy inmunes al ruido eléctrico.

- A diferencia de las señales de voltaje, las de 4-20 mA no se atenúan aunque tengan que recorrer distancias largas (dentro de los límites).

- La mayoría de los transmisores puede programarse para regular la corriente en bucle a un nivel anormalmente alto o bajo si falla el sensor. Normalmente, estos límites son 3,5 y 23 mA. De esta forma, una señal de 4-20 mA puede comunicar al sistema la existencia de un error de sensor.

- Si se rompe un hilo de cable, se producirá un flujo de corriente de 0 mA, lo que facilita la detección de un error de cable. Si se usan señales de voltaje, la impedancia alta del instrumento aguas abajo hace que el cable roto actúe como una antena. 

- El aislamiento de la medición protege el equipo aguas abajo de los daños causados por un voltaje de modo común alto y elimina los errores debidos a los bucles a tierra. 

- El aislamiento de la señal medida bloqueará la EMI que afecta a ambos cables de entrada.

- La mayoría de los transmisores tienen amortiguación de salida regulable, lo que permite filtrar la inestabilidad de la señal de salida causada por la EMI.
 

7. Reducir al mínimo el largo de los cables de instrumentación sin blindar en el panel de control. Comprobar que los hilos expuestos permanezcan bien trenzados en toda su trayectoria hasta los puntos de conexión.

8. En el panel de control, tender los cables de instrumentación alejados de las fuentes de interferencia electromagnética del panel. Las señales RTD y de termopar son especialmente propensas a los errores causados por la EMI, así que hay que prestar especial atención a la dirección de estos cables en el panel.

PR electronics, pioneros en Compatibilidad Electromagnética (EMC)

En 1991, PR electronics creó su propio laboratorio de EMC y desde entonces ha logrado significativos avances en el diseño de productos con elevado rendimiento EMC, que no requieren el uso de armarios apantallados.

Sus productos combinan:

- Un complejo diseño de placas de circuito impreso donde las señales deseadas y no deseadas se redirigen de forma inteligente

- Filtros que protegen contra entradas de CC hasta GHz, de µV a KV y de µA a A

- Rendimiento de EMC con una desviación máxima del 0,5% del intervalo especificado

Además, sus dispositivos son sometidos a pruebas más estrictas que la mayoría de sus competidores:

- Ensayos con campos de 20 V/m (cuando la directiva sobre EMC solo obliga a 10 V/m).

- Ensayos con criterios A (tanto entradas como salidas) y criterios B (de entrada), combinando los requisitos más duros tanto para emisión como para inmunidad.

El resultado es un rendimiento de EMC excepcional, garantizando el acondicionamiento estable y preciso de las señales durante todo el proceso.