Yleistä:

Sähköiset häiriöt voidaan lajitella neljään eri ryhmään: Radiotaajuinen emissio, sähköstaattinen purkaus, säteilevät häiriöt ja johtuvat häiriöt.

Panel
Radiotaajuisella emissiolla tarkoitetaan laitteiden tuottamaa radiotaajuista signaalia, jota syntyy aina, kun puhutaan sähkölaitteesta. Tälle "päästölle" on määritelty tietty raja-arvo, jonka yli se ei saa nousta.

Panel

Sähköstaattisella purkauksella tarkoitetaan yleisimmin ihmiseen muodostunutta sähköstaattista jännitettä, joka purkautuu kosketuksen kautta. Sähköstaattista jännitettä muodostuu herkästi etenkin kuivassa ilmassa, jolloin varaukset eivät pääse yhtä helposti purkautumaan ilman kautta maihin. Myös ihmisen päällä olevien vaatteiden materiaali vaikuttaa paljon siihen, miten herkästi ja kuinka paljon staattista jännitettä voi muodostua. Sähköstaattinen purkaus on hyvin lyhytkestoinen, mutta purkauksen sisältämä virta saattaa kohota jopa 70 A suuruiseksi. Vaikka sähköstaattinen purkaus tuntuukin ihmisestä ainoastaan pieneltä nipistykseltä, voivat herkät elektroniikkaosat vaurioitua kovasta hetkellisestä virtapiikistä. Näiden virtapiikkien takia olisikin aina suotavaa käyttää maadoitusranneketta, jos joudutaan operoimaan elektroniikkapiirejä.

Panel

Säteilevät häiriöt eli radiotaajuiset häiriöt (RFI) muodostuvat usein esimerkiksi matkapuhelimien, radioiden, televisioiden, radiopuhelimien ja muiden vastaavien laitteiden toiminnasta. Radiotaajuiset häiriöt jaetaan kahteen ryhmään, kapeakaistaisiin ja laajakaistaisiin häiriöihin. Suurin osa toimilaitteista synnyttää laajakaistaista häiriötä. Matalataajuisia häiriöitä esiintyy etenkin suurivirtaisten laitteiden, kuten muuntajien läheisyydessä.

Panel

Johtuvat häiriöt siirtyvät kaapeleita pitkin joko johtumalla tai säteilemällä. Johtuvissa häiriöissä itse häiriölähde saattaa sijaita kaukanakin pisteestä, missä häiriö havaitaan. Johtimeen indusoituu häiriölähteestä aiheutuva häiriösignaali, joka johtuu johdinta pitkin muualle tai jos johdin ei ole suojattu, saattaa häiriö säteillä jo matkalla muihin johtimiin aiheuttaen häiriötä.

Häiriöiden ehkäisy:

Eräs tapa estää sähköisten häiriöiden aiheuttamat ongelmat

Mittaustekniikassa mittalaitteiden tarkkuus on hyvin paljolti riippuva ympärille muodostuvista häiriötekijöistä. Eräs suurimmista häiriölähteistä on muista toimilaitteista johtuvat sähkömagneettikentät.

Kun sähkö kulkee johtimessa, johtimen ympärille muodostuu magneettikenttä. Tämä magneettikenttä aiheuttaa helposti häiriöitä mittaustulokseen, jos virtajohdin kulkee lähellä mittausanturin signaalijohtoa. Johtimeen indusoituu virtaa, eli johdin käyttäytyy lähes samalla tavalla, kuin käämi. Tämä indusoitunut virta aiheuttaa helposti häiriöitä, vaikka mittaus ei olisikaan kovin tarkka.

Eräs tapa estää magneettikenttien aiheuttamat häiriöt on sijoittaa mittausanturien johtimet etäälle muista johtimista. Tällöin esimerkiksi jonkin toisen toimilaitteen virtajohtimeen muodostuva magneettikenttä ei pääse vaikuttamaan mittausanturiin. Johtimien sijoittaminen kauas toisistaan ei usein ole kuitenkaan järkevä ratkaisu ongelmaan. Monesti työkoneissa tila on rajattua, joten eri johtimet kulkevat lähes väkisin rintarinnan toistensa kanssa. Johtimien sijoittaminen kauas toisistaan lisää myös tarvittavan sähköjohdon määrää, joka puolestaan lisää kustannuksia sekä itse kulkuneuvon painoa. Ylimääräinen paino puolestaan lisää polttoaineen kulutusta, jota yritetään kaikin keinoin saada mahdollisimman pieneksi. Häiriöitä saattaa syntyä myös muistakin tekijöistä, eikä pelkästään toisista johtimista. Esimerkiksi radio ja matkapuhelin verkot ovat tänä päivänä hyvin yleisiä häiriölähteitä. Matkapuhelimen aiheuttaman häiriön havaitsee helposti esimerkiksi siten, jos sijoitat matkapuhelimen audio kaiuttimen viereen. Kun joku soittaa puhelimeen, alkaa kaiuttimesta kuulumaan häiriöääniä.

Johtimien häiriösuojaus voidaan hoitaa järkevästi ainoastaan yhdellä tavalla. Jokaiselle toimilaitteelle, niin moottoreille kuin mittausantureillekin, kulkee aina vähintään 2 johdinta + ja -. Oletetaan että käytössämme on DC-moottorilla moottorilla (tasavirtamoottori) A varustettu sylinteri ja sylinterillä on sen asematietoa lukeva anturi B. Kun häiriönsuojaus toteutetaan oikeaoppisesti, molempien komponenttien + ja - johtimet viedään yhdessä kierrettynä parikaapelina metallisen suojasukan sisällä eteenpäin. Kaikkein paras ratkaisu olisi myös maadoittaa molemmat johdinparit omassa pisteessään. Monesti ohjelmoitavissa logiikka laitteissa maadoituspisteitä ei ole kuin yksi kappale. Tämän johdosta eri komponentteja on mahdotonta maadoittaa omissa pisteissään, mutta usein on riittävän hyvä ratkaisu, kunhan eri laitteiden johtimet eivät kulje rintarinnan suojaamattomana koko matkaa. Kun eri laitteiden + ja - johtimet ovat kierretty yhdeksi pariksi, kompensoituu niissä muodostuvat häiriöt, jolloin ne eivät enää häiritse logiikkaohjaimen päässä, kun miinukset kytketään samaan pisteeseen. Tämän lisäksi johdinparien päällä oleva metallinen suojasukka maadoitetaan vielä erikseen siten, että ainoastaan suojasukan toinen pää on kytketty maihin. Jos suojasukan molemmat päät on maadoitettu, voi suojasukkaan indusoitua jännitettä, joka aiheuttaa häiriötä mittausanturin signaalijohdossa. Image Added
Kuva häiriösuojatusta kaapelista