تفاوت نویز الکترومغناطیسی با نویز الکتریکی

مقایسه نویز الکتریکی و الکترومغناطیسی

نویز الکتریکی و نویز الکترومغناطیسی هر دو عملکرد سیستم های الکتریکی را مختل می کنند، اما تفاوت های اساسی بین آنها وجود دارد. این تفاوت ها در نحوه انتقال، محدوده تاثیر و منابع تولید آنها دیده می شود. درک این تفاوت ها به ما کمک می کند تا راه حل های مناسبی برای کنترل هر نوع نویز انتخاب کنیم. در ادامه این تفاوت ها را بررسی می کنیم.

مسیر انتقال: نویز الکتریکی از طریق هادی ها مثل کابل ها، سیم ها یا قطعات مدار منتقل می شود. این نویز به مسیر های فیزیکی وابسته است و فقط در داخل سیستم جریان دارد. اما نویز الکترومغناطیسی از طریق امواج یا میدان های مغناطیسی در هوا منتشر می شود و نیازی به تماس مستقیم ندارد.

محدوده تاثیر: نویز الکتریکی معمولاً به یک مدار یا دستگاه خاص محدود است و تاثیر آن محلی است. در مقابل، نویز الکترومغناطیسی می تواند چندین دستگاه را در یک منطقه وسیع تحت تاثیر قرار دهد، حتی اگر به هم متصل نباشند.

منابع تولید: نویز الکتریکی اغلب از سوئیچینگ سریع دستگاه ها، خرابی قطعات یا خطا های عایقی به وجود می آید. اما نویز الکترومغناطیسی ممکن است از تجهیزات بی سیم، موتور های الکتریکی یا خطوط برق فشار قوی تولید شود.

پیشنهاد مطالعه: ارت در خودروهای برقی

منابع ایجاد نویز الکتریکی و الکترومغناطیسی

نویز الکتریکی و نویز الکترومغناطیسی از منابع مختلفی به وجود می آیند که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند. شناخت این منابع به ما کمک می کند تا راه های بهتری برای کنترل نویز پیدا کنیم. در این بخش منابع اصلی تولید این دو نوع نویز را بررسی می کنیم.

منابع نویز الکتریکی

• سوئیچینگ سریع در مدار های دیجیتال: وقتی دستگاه های دیجیتال مثل کامپیوتر ها یا میکروکنترلر‌ها با سرعت بالا روشن و خاموش می شوند، نوسانات ولتاژ ایجاد می کنند که نویز الکتریکی تولید می کند.
• اتصالات ضعیف یا عایق بندی ناکافی: اگر کابل ها یا اتصالات درست کار نکنند یا عایق آنها خراب باشد، جریان های ناخواسته به وجود می آیند که نویز ایجاد می کنند.
• تغییرات ناگهانی بار در سیستم قدرت: وقتی بار الکتریکی در سیستم به طور ناگهانی تغییر می کند، مثل روشن شدن یک دستگاه پرمصرف، نویز الکتریکی تولید می شود.

منابع نویز الکترومغناطیسی

• تجهیزات بی سیم مانند وای فای یا بلوتوث: این دستگاه ها امواج رادیویی منتشر می کنند که می توانند با تجهیزات دیگر تداخل ایجاد کنند.
• موتور های الکتریکی و ترانسفورماتور‌ها: این تجهیزات میدان های مغناطیسی قوی تولید می کنند که نویز الکترومغناطیسی به وجود می آورند.
• خطوط برق فشار قوی یا رعد و برق: این پدیده ها امواج الکترومغناطیسی قدرتمندی ایجاد می کنند که روی دستگاه های حساس تاثیر می گذارند.

پیشنهاد مطالعه: اشتباهات رایج تأمین ارت در تجهیزات برقی

تاثیر نویز‌ها بر عملکرد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی

نویز الکتریکی و نویز الکترومغناطیسی می توانند مشکلات جدی برای تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی ایجاد کنند. این نویز‌ها مثل اختلالاتی هستند که عملکرد دستگاه‌ها را ضعیف می کنند، دقت آنها را کاهش می دهند و حتی می توانند به خرابی منجر شوند. در این بخش ی توضیح می دهیم که نویز چگونه روی تجهیزات اثر می گذارد و چرا کنترل آن مهم است. نویز الکتریکی و الکترومغناطیسی می توانند باعث مشکلات زیر شوند:

• کاهش دقت در حسگر‌ها و تجهیزات اندازه گیری: نویز می تواند سیگنال‌های حسگر‌ها را تغییر دهد. برای مثال، در یک دماسنج دیجیتال، نویز ممکن است دمای اشتباه نشان دهد.
• اختلال در ارتباطات دیجیتال یا آنالوگ: نویز در سیستم‌های مخابراتی مثل تلفن یا اینترنت باعث قطع و وصل شدن صدا یا افت کیفیت تصویر می شود.
• خرابی زودرس قطعات به دلیل تنش الکتریکی: نویز‌های شدید می توانند به قطعات حساس مثل میکروچیپ ‌ها فشار بیاورند و عمر آنها را کوتاه کنند.
• خطا‌های نرم افزاری در سیستم‌های کنترلی: در دستگاه‌ های کنترلی مثل ربات ‌ها، نویز می تواند باعث اشتباه در برنامه‌ ها شود و عملکرد را مختل کند.

این مشکلات نشان می دهند که نویز نه تنها کیفیت کار دستگاه‌ها را پایین می آورد، بلکه می تواند هزینه‌های تعمیر و نگهداری را هم افزایش دهد.

نقش سیستم ارت الکتریکی در کاهش نویز الکتریکی

سیستم ارت الکتریکی یکی از مهم‌ ترین ابزار‌ها برای کاهش نویز الکتریکی در سیستم‌ های برقی است. این سیستم با ایجاد یک مسیر کم مقاومت به زمین، نویز الکتریکی را به طور موثر مدیریت می ‌کند. نویز الکتریکی مثل جریان‌های ناخواسته است که می ‌توانند در مدار‌ها اختلال ایجاد کنند. سیستم ارت این جریان ‌ها را به زمین هدایت می ‌کند و نمی ‌گذارد در مدار‌ها جمع شوند و به تجهیزات آسیب بزنند..
از نظر علمی، نویز الکتریکی به دلیل نوسانات ولتاژ یا جریان در مدار‌ها به وجود می ‌آید. اگر این نویز کنترل نشود، می‌تواند باعث خطا در دستگاه‌ ها یا حتی خرابی قطعات شود. سیستم ارت مثل یک فیلتر عمل می ‌کند که نویز را از مدار خارج می‌ کند. این کار با استفاده از یک اتصال قوی به زمین انجام می‌ شود که مقاومت الکتریکی پایینی دارد. این اتصال باعث می ‌شود جریان‌ های ناخواسته به جای ماندن در سیستم به زمین منتقل شوند.
سیستم های ارت الکتریکی شرکت سانا صنعت کنزا با طراحی پیشرفته، کیفیت اتصال به زمین را بهبود می‌دهند. این محصولات به ویژه برای سیستم‌ های حساس مثل تجهیزات پزشکی یا صنعتی مناسب هستند و نویز الکتریکی را به حداقل می ‌رسانند. استفاده از سیستم ارت نه تنها عملکرد دستگاه‌ ها را بهتر می ‌کند، بلکه ایمنی آنها را هم افزایش می‌ دهد.

چگونه سیستم ارت به کاهش اثرات نویز الکترومغناطیسی کمک می کند؟

سیستم ارت الکتریکی نقش مهمی در کاهش نویز الکترومغناطیسی یا EMI بازی می کند. نویز الکترومغناطیسی مثل امواج نامرئی است که می تواند از طریق هوا یا میدان های مغناطیسی به دستگاه ها نفوذ کند و عملکرد آنها را مختل کند. سیستم ارت با اتصال بدنه تجهیزات به زمین، این نویز را مدیریت می کند.
از نظر علمی، نویز الکترومغناطیسی وقتی ایجاد می شود که میدان های مغناطیسی یا امواج رادیویی با مدار‌های حساس تداخل می کنند. سیستم ارت با ایجاد یک مسیر کم مقاومت به زمین، این میدان های ناخواسته را تخلیه می کند. وقتی بدنه فلزی دستگاه‌ ها به زمین متصل می شود، امواج الکترومغناطیسی به جای نفوذ به مدار‌ها به زمین هدایت می شوند. این کار از القای نویز در قطعات حساس مثل میکروچیپ ‌ها جلوگیری می کند.
علاوه بر این استفاده از سپر‌های الکترومغناطیسی یا شیلدینگ در کنار سیستم ارت، اثر آن را قوی‌تر می کند. این سپر‌ها مثل یک دیوار محافظ عمل می کنند و امواج نویز را مسدود می کنند. استفاده از سیستم های ارت الکتریکی به ویژه در محیط ‌های صنعتی و پزشکی که حساسیت بالا دارند، عملکرد دستگاه‌ ها را ایمن و پایدار نگه می دارند.

اهمیت طراحی صحیح سیستم ارت برای مدیریت نویز

سیستم ارت الکتریکی اگر درست طراحی شود، می تواند نویز الکتریکی و الکترومغناطیسی را به طور موثر کاهش دهد. اما اگر طراحی آن اشتباه باشد، نه تنها نویز کنترل نمی شود، بلکه ممکن است مشکلات بزرگ ‌تری مثل خطرات ایمنی ایجاد کند. یک سیستم ارت موثر باید شرایط زیر را داشته باشد:

• مقاومت کم به زمین: سیستم باید طوری ساخته شود که جریان‌ های ناخواسته به راحتی به زمین منتقل شوند. مقاومت بالا باعث می شود نویز در سیستم باقی بماند.
• مواد با کیفیت و مقاوم در برابر خوردگی: الکترود‌ها و اتصالات باید از موادی مثل مس یا فولاد ضد زنگ ساخته شوند تا در برابر رطوبت و زنگ زدگی مقاوم باشند.
• نصب و نگهداری درست: سیستم باید به درستی نصب شود و مرتب بررسی شود تا اتصال به زمین قطع نشود. نصب اشتباه می تواند کل سیستم را بی اثر کند.

روش‌های تکمیلی برای کاهش نویز در کنار سیستم ارت

سیستم ارت الکتریکی ابزار مهمی برای کاهش نویز الکتریکی و الکترومغناطیسی است، اما روش‌ های دیگری هم وجود دارند که می ‌توانند در کنار آن به کنترل بهتر نویز کمک کنند. این روش‌ها مثل ابزار‌های کمکی هستند که اثربخشی سیستم را بیشتر می‌ کنند. روش‌های زیر می‌توانند نویز را کاهش دهند:

• استفاده از فیلتر‌های نویز مانند فیلتر‌های EMI: این فیلتر‌ها سیگنال ‌های ناخواسته را مسدود می ‌کنند و اجازه نمی ‌دهند نویز به مدار‌ها نفوذ کند. برای مثال فیلتر‌های EMI در دستگاه ‌های حساس بسیار موثر هستند.
• بهبود عایق بندی و جداسازی مدار‌ها: با استفاده از مواد عایق با کیفیت یا جدا کردن مدار‌های حساس از منابع نویز، می ‌توان تاثیر نویز را کم کرد.
• استفاده از کابل ‌های محافظ دار برای کاهش القای الکترومغناطیسی: کابل‌ های شیلددار مثل یک سپر عمل می ‌کنند و از نفوذ امواج الکترومغناطیسی به داخل کابل جلوگیری می‌ کنند.
• تنظیم فرکانس کاری تجهیزات برای جلوگیری از تداخل: اگر فرکانس کاری دستگاه‌ ها طوری تنظیم شود که با منابع نویز تداخل نداشته باشد، نویز کمتر می ‌شود.

پیشنهاد مطالعه: کاربرد دستگاه ارت الکترونیکی برای خودپرداز

کلام آخر

نویز الکتریکی و الکترومغناطیسی مشکلات بزرگی برای سیستم های الکتریکی و الکترونیکی ایجاد می کنند و می توانند کار دستگاه ها را مختل کنند، دقت آنها را کم کنند یا حتی خطرهای ایمنی به وجود آورند. سیستم ارت الکتریکی به عنوان یک راه حل مهم با فرستادن جریان های ناخواسته به زمین و کم کردن اثر میدان های الکترومغناطیسی نقش بزرگی در کنترل نویز دارد. این سیستم مثل یک فیلتر قوی نویز را از تجهیزات حساس دور نگه می دارد و باعث می شود دستگاه ها عمر بیشتر و پایداری بهتری داشته باشند. شرکت سانا صنعت کنزا محصولاتی مثل سیستم های ارت الکتریکی EDS (تخلیه الکتریکی) ارائه می دهد که به دو نوع آنالوگ و دیجیتال تقسیم می شوند و برای تجهیزات با آمپراژ 5 تا 200 آمپر مناسب هستند. این سیستم ها نزدیک به دستگاه های مصرف کننده نصب می شوند و با اتصال دقیق فاز و نول، نویز را به زمین هدایت می کنند. محصولات این شرکت با استانداردهای جهانی ساخته شده اند و برای محیط های صنعتی، پزشکی و خانگی بسیار مناسب هستند. برای مثال در بیمارستان ها این سیستم ها از تداخل نویز با دستگاه های حساس مثل MRI جلوگیری می کنند. طراحی و نگهداری درست سیستم ارت همراه با روش های اضافی مثل فیلترهای نویز می تواند محیطی امن و بدون نویز برای دستگاه ها فراهم کند.