การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์อุณหภูมิได้หลายวิธี การทำความเข้าใจผลกระทบเหล่านี้และการนำกลยุทธ์การลดผลกระทบไปใช้เป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจว่าการวัดอุณหภูมิถูกต้องและเชื่อถือได้ ภาพรวมโดยละเอียดมีดังนี้:

การบิดเบือนสัญญาณ: การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) สามารถบิดเบือนสัญญาณอะนาล็อกที่ผลิตโดยเซ็นเซอร์อุณหภูมิได้อย่างมาก เซ็นเซอร์เหล่านี้สร้างแรงดันหรือกระแสตามสัดส่วนของอุณหภูมิที่วัดได้ ซึ่งอาจถูกรบกวนโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก การบิดเบือนอาจทำให้เกิดความไม่ถูกต้องในข้อมูลอุณหภูมิ ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในระบบควบคุมที่ต้องอาศัยการอ่านเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการผลิต การอ่านอุณหภูมิที่ไม่ถูกต้องอาจส่งผลให้เกิดการทำความร้อนหรือความเย็นที่ไม่เหมาะสม อาจทำให้ผลิตภัณฑ์เสียหายหรือก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัย

การเพิ่มสัญญาณรบกวน: EMI สามารถสร้างสัญญาณรบกวนเพิ่มเติมในเส้นทางสัญญาณของเซ็นเซอร์ได้ เสียงนี้อาจปรากฏเป็นความผันผวนแบบสุ่มหรือการรบกวนเป็นระยะซึ่งบดบังการวัดอุณหภูมิที่แท้จริง ในสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระดับสูง เช่น โรงงานอุตสาหกรรมที่มีเครื่องจักรกลหนัก อาจเกิดเสียงรบกวนได้มาก ทำให้ระบบแยกแยะอุณหภูมิที่แท้จริงได้ยาก ซึ่งอาจนำมาซึ่งข้อมูลอุณหภูมิที่ไม่น่าเชื่อถือและไม่แน่นอน ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของกระบวนการและระบบที่สำคัญ

การสูญเสียความสมบูรณ์ของข้อมูล: ในเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบดิจิทัล EMI อาจทำให้ข้อมูลที่ส่งระหว่างเซ็นเซอร์และระบบควบคุมเสียหายได้ เซ็นเซอร์ดิจิทัลใช้โปรโตคอลการสื่อสาร เช่น I2C, SPI หรือ UART ในการส่งข้อมูล EMI สามารถรบกวนสัญญาณเหล่านี้ ส่งผลให้บิตพลิกและแพ็กเก็ตข้อมูลเสียหาย ซึ่งอาจส่งผลให้มีการบันทึกการอ่านอุณหภูมิที่ผิดพลาด ทำให้เกิดการตอบสนองที่ไม่ถูกต้องจากระบบอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น การอ่านอุณหภูมิที่เสียหายอาจทำให้ระบบทำความเย็นชดเชยมากเกินไป ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน และอุปกรณ์อาจเสียหายได้

ความเสียหายของส่วนประกอบ: EMI ระดับสูงสามารถกระตุ้นให้เกิดกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไปในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์ ซึ่งอาจนำมาซึ่งความเสียหายได้ ส่วนประกอบที่มีความละเอียดอ่อน เช่น แอมพลิฟายเออร์และตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล อาจมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ การสัมผัสกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูงเป็นเวลานานอาจทำให้ส่วนประกอบเหล่านี้เสื่อมคุณภาพลงเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งลดความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของเซ็นเซอร์ ในกรณีที่ร้ายแรง EMI อาจทำให้เซ็นเซอร์เกิดความล้มเหลวในทันทีและเป็นภัยพิบัติ ซึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนและซ่อมแซมซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง

การป้องกัน: การป้องกันเป็นเทคนิคพื้นฐานในการปกป้องเซ็นเซอร์อุณหภูมิจาก EMI ซึ่งเกี่ยวข้องกับการปิดเซ็นเซอร์และสายไฟในวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เช่น เปลือกโลหะหรือเกราะแบบถัก ซึ่งทำหน้าที่เป็นอุปสรรคต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สายเคเบิลหุ้มฉนวนมักใช้เพื่อป้องกันไม่ให้ EMI ส่งผลต่อการส่งสัญญาณ ตัวอย่างเช่น การใช้ชีลด์ทองแดงหรืออะลูมิเนียมสามารถป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณของเซ็นเซอร์ยังคงสะอาดและแม่นยำ

การเดินสายคู่บิดเกลียว: การเดินสายคู่บิดเกลียวเป็นวิธีการที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพในการลดผลกระทบของ EMI ด้วยการบิดสายไฟสองเส้นเข้าด้วยกัน สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในตัวนำแต่ละตัวจะมีความสมดุลและหักล้างกัน เทคนิคนี้เป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสัญญาณแอนะล็อก ซึ่งช่วยรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณในระยะไกล สายเคเบิลคู่บิดเกลียวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมซึ่งมี EMI อยู่ในระดับสูง เช่น ใกล้กับมอเตอร์และเครื่องจักรกลหนัก

การต่อสายดินที่เหมาะสม: การตรวจสอบการต่อสายดินอย่างเหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญในการลด EMI การต่อสายดินเกี่ยวข้องกับการสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าโดยตรงระหว่างวงจรเซ็นเซอร์กับโลก การเชื่อมต่อนี้เป็นช่องทางให้สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้ากระจายลงสู่พื้นอย่างปลอดภัย โดยห่างจากส่วนประกอบเซ็นเซอร์ที่มีความละเอียดอ่อน ระบบที่มีการต่อสายดินอย่างดีจะช่วยรักษาความแม่นยำของการอ่านอุณหภูมิโดยการลดผลกระทบของ EMI ให้เหลือน้อยที่สุด การตรวจสอบการเชื่อมต่อสายดินเป็นประจำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ายังคงมีประสิทธิภาพอยู่ตลอดเวลา

SBWR2169 เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิ