Selecionar o cabo de instrumentação certo pode ser um verdadeiro desafio. É necessário determinar não apenas o tipo de elemento a ser utilizado, mas também avaliar a faixa de temperatura e selecionar o tipo de isolamento adequado para cada aplicação. Com diversas configurações disponíveis, entender como controlar o ruído nos circuitos de instrumentação é essencial para garantir a integridade dos sinais.

A seguir, veja as principais fontes de ruído que afetam os circuitos de instrumentação e como eliminá-las:


Modo Comum

Problema:

Diferentes potenciais de terra em cada local em uma planta de processo fazem com que o ruído de modo comum seja um problema. Quando um circuito de instrumento possui dois aterramentos diferentes, uma corrente inevitavelmente flui entre esses pontos. Essa corrente, ao circular, introduz ruído ao sinal transmitido pelo cabo de instrumentação. Portanto, a existência de múltiplos aterramentos não apenas permite a passagem de corrente indesejada, mas também compromete a qualidade do sinal com a adição de interferências.


Solução:

O uso de um receptor com uma alta taxa de rejeição de modo comum controlará esse tipo de interferência.


Problema:

Um segundo tipo de interferência de modo comum ocorrerá mesmo quando um receptor de alta qualidade estiver sendo usado e é um problema específico em circuitos. Instaladores geralmente aterraram a maioria dos cabos de instrumentação blindados. Consequentemente, se a blindagem do circuito, ou objetos metálicos próximos como conduítes e bandejas, apresenta um potencial diferente do par ou trio, correntes de carga fluirão pelo fio de extensão. Isso resulta na sobreposição de interferência no sinal do cabo.


Solução:

O aterramento do circuito blindado no par ou trio eliminará os problemas de ruído do modo comum. Utilizam-se cabos de instrumentação multipares ou multicondutores, os quais necessitam de blindagem individual para cada par ou trio isolado. Assim, permite-se que o circuito de blindagem mantenha o potencial de aterramento correspondente ao par ou trio individual até alcançar a sala de controle. Esta abordagem garante a proteção eficaz contra interferências e assegura a integridade dos sinais transmitidos.


Cross Talk

Problema:

Em sinais de instrumento CA, particularmente em sinais pulsados, o fenômeno de cross talk manifesta-se quando múltiplos circuitos compartilham o mesmo cabo de instrumentação. Assim, um sinal pode acoplar-se de um par ou trio a outro dentro do cabo, levando à sobreposição de ruído em um circuito. Portanto, esse processo resulta em interferências indesejadas, afetando a integridade do sinal transmitido.


Solução:

O ruído de cross talk pode ser eliminado pelo uso de cabos de instrumentação blindados por par isoladas ou trios deverão ser blindados individualmente. A blindagem protege contra ruídos captados de pares ou trios adjacentes, bem como reduz o ruído do par ou trio que o rodeia.


Estático

Problema:

A interferência estática é causada pelo campo elétrico irradiado por uma fonte de tensão sendo acoplada capacitivamente no circuito do instrumento.


Solução:

A melhor forma de combater o ruído estático é colocar o circuito dentro de uma blindagem de cobertura total que isola os pares ou trios dos condutores dos cabos de instrumentação que ficam sob influência externa. A blindagem aterrada intercepta a interferência estática e a transporta para o solo. Neste sentido, a blindagem deve ser aterrada para reduzir o ruído estático; é importante ressaltar que uma blindagem não aterrada não reduzirá o ruído.


Magnético

Problema:

Correntes fluindo através de condutores e peças de equipamentos elétricos, como motores e geradores, produzem ruído magnético. À medida que a corrente passa pelo equipamento, irradia um campo magnético ao redor do condutor do cabo de instrumentação. Quando este campo cruza o espaço entre os condutores de um circuito, ele induz uma corrente oposta ao campo magnético, um fenômeno conhecido como ação do transformador. Essa corrente induzida, por sua vez, sobrepõe ruído ao sinal no circuito do instrumento.


Solução:

A melhor forma de compensar esse tipo de ruído é torcer os fios do circuito do instrumento. A torção faz com que o ruído seja cancelado nas seções adjacentes dos condutores. Esta é a forma mais econômica e eficaz.


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