EMV-Probleme schon bei der Installation des Drucktransmitters vermeiden

                                                                        

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Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) besagt, dass ein elektrisches Gerät in einer elektromagnetischen Umgebung störungsfrei arbeiten muss und die Umgebung selbst nicht unzulässig stören darf. Es geht also um die Wirkung von Störsignalen auf elektrische Geräte. EMV-Phänomene können auch negative Auswirkungen auf den Betrieb von Drucktransmittern haben. Kenntnisse dieser Phänomene sind bei der Installation wertvoll, um Störungen bereits im Vorfeld auszuschliessen.

EMV-Phänomene sollten immer beachtet werden, wenn Installationsorte gewählt werden, an denen elektrische Geräte aller Art vorhanden sind, insbesondere solche mit hoher Stromaufnahme. Das sind, um nur einige wenige Beispiele zu nennen, Frequenzumrichter, Spannungswandler, Pumpen und Generatoren.

Allgemein sind EMV-Vorschriften in verschiedenen Normen festgehalten. Diese sind in der Regel auch in den Datenblättern der Hersteller, oftmals unter der Überschrift „Prüfungen“, einzusehen. Anwender können so mit einem Blick ins Datenblatt sicherstellen, ob ein Drucktransmitter den Normen für ihre jeweilige Anwendung entspricht (es gilt dabei beispielsweise die mehrere Teile umfassende Norm EN 61000). 

 

EMV-Phänomene im Zusammenhang mit Drucktransmittern

Idealerweise werden die typischen Probleme bereits bei der Installationsplanung ausgeschlossen. Im Nachhinein sind elektromagnetische Störungen daran zu erkennen, dass sich die Messergebnisse nicht mit den Erwartungen decken (Plausibilitätscheck) oder die Signalübertragung (kurzzeitig) unterbrochen ist.

Nach unserer Erfahrung handelt es sich bei Störungen oftmals um eines der drei EMV-Phänomene kapazitive Kopplung, induktive Kopplung oder galvanische Kopplung, die im Folgenden kurz beschrieben werden.

 

Kapazitive Kopplung

Zur kapazitiven Kopplung kommt es, wenn elektrische Leiter mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen und einem gemeinsamen Bezugsleiter räumlich nahe beieinander (Millimeter bis Zentimeter) verlegt werden. Es handelt sich also um ein abstandsabhängiges Phänomen, bei dem zu einer elektrischen Ladungsübertragung kommen kann. 

Bei einem analogen Drucktransmitter verfälscht die kapazitive Kopplung die Messergebnisse, wenn im Moment der Störung gemessen wird. Das Messergebnis wird über ein elektrisches Signal ausgegeben. Kommt es zu einer kapazitiven Kopplung, wird dieses Ausgangssignal verfälscht und der Anwender erhält einen falschen Druckwert. 

 

Induktive Kopplung

Werden elektrische Leiter räumlich nah zueinander verlegt, überlagern sich deren Magnetfelder. Die Magnetfeldstärke eines Leiters ändert sich, wenn es zu einer Stromänderung kommt. Ein typisches Beispiel hierfür wäre das Einschalten einer Pumpe. Dabei gilt: je grösser der Strom, desto stärker das Magnetfeld. Die plötzliche Änderung der Magnetfeldstärke äussert sich in einer Störspannung in den benachbarten elektrischen Leitern. Dieses Phänomen kann zusammen mit einer kapazitiven Kopplung auftreten. Die dadurch entstehenden Messfehler gleichen denen, wie sie bei der kapazitiven Kopplung bereits ausgeführt wurden.

 

Galvanische Kopplung

Wenn mehrere Stromkreise leitend miteinander verbunden sind oder denselben Leiter verwenden, kann es zu einer galvanischen Kopplung kommen. In der Praxis ist dies zu beobachten, wenn sich Geräte mit hoher und niedriger Stromaufnahme dieselbe Stromversorgung teilen. Stromänderungen im Gerät mit hoher Stromaufnahme können einen Spannungsabfall im gemeinsamen Leiter verursachen und werden als Störsignal in den Stromkreis des Gerätes mit geringer Stromaufnahme eingekoppelt. Bei einem analogen Drucktransmitter kann dies zu Messfehlern führen. Bei digitalen Messgeräten ist das Phänomen kaum zu beobachten.

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