Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 3, Deel 1

EMI = Elektro Magnetische Interferentie is een naar verschijnsel dat storing kan veroorzaken en dit kan tot ongelukken leiden. Maar hoe ontstaat die en wat kunnen we hier tegen doen? Lees dat hieronder!

Inleiding

In 1998 ondervond een Boeing 727 een vreemde storing tijdens de nadering van de luchthaven van Chicago. Tijdens de automatische landing werd plotseling de neus van het vliegtuig naar beneden gestuurd. De vliegers konden dit niet meer op tijd corrigeren, waardoor het vliegtuig vlak voor de baan in aanraking met de grond kwam. Het dramatische gevolg was een totaal van 23 gewonden en onherstelbare schade aan het vliegtuig.

Dit ongeval is slechts één van de vele incidenten waarbij de avionics-apparatuur van het vliegtuig een storing ondervindt. Na het testen van de betrokken apparatuur blijkt deze in vrijwel alle gevallen naar behoren te functioneren. De oorzaak van de storing moest daarom bij het vliegtuig gezocht worden.

Nadere inspectie wees uit dat de storing ook niet te wijten was aan een mechanisch probleem of een kortsluiting. De uiteindelijke oorzaak bleek namelijk de onzichtbare invloed van elektrische en magnetische velden.

In dit Artikel zullen we behandelen hoe elektromagnetische storingen kunnen ontstaan en welke invloed deze hebben op avionics-apparatuur in het vliegtuig. Ook bespreken we de maatregelen, waarmee deze ongewenste storingen kunnen worden voorkomen.

Elektro-magnetische interferentie

De oorzaken van interferentie

In de avionics-installatie van het vliegtuig worden analoge, discrete of digitale signalen gebruikt. Deze signalen worden eerst gegenereerd, vervolgens over gedragen en uiteindelijk verwerkt. In de praktijk blijkt zowel de avionics-apparatuur als de bedrading tussen de apparaten gevoelig voor verstoringen. Ook zonder dat er sprake is van kortsluiting of falende circuits kunnen storingen zich voordoen. In dat geval hebben we te maken interferentie, veroorzaakt door:

  • elektrische velden;
  • magnetische velden;
  • elektromagnetische velden.

De storingsinvloeden van deze elektrische en/of magnetische velden worden meestal Elektro Magnetische Interferentie (EMI) genoemd. In het Engels wordt hiervoor het begrip Electro Magnetic Interference (EMI) gehanteerd. We komen EMI ook als begrip tegen in de luchtvaart. Het verschijnsel EMI vormt een gevaar voor avionics-systems. Daarom moeten er beschermende maatregelen getroffen worden.

EMI in vliegtuigen

Interferentie door elektrische velden

2 Wanneer twee geleiders in de buurt van elkaar gebracht worden, zullen deze onderling een condensator vormen. Hierdoor ontstaat een elektrisch veld dat een storing kan veroorzaken. De afzonderlijke draden vormen in dit geval de ‘elektroden van de condensator, waartussen energie-overdracht zal plaatsvinden.

Omdat een condensator een lage wisselstroomweerstand (impedantie heeft voor stromen met een hogere frequentie, zal deze storingsoverdracht zich het meest voordoen bij hoge frequenties.

De storingsoverdracht door elektrische velden kan worden voorkomen door afscherming tussen de draden aan te brengen en deze afscherming te aarden.

Interferentie door magnetische velden (EMI)

Wanneer een geleider in een wisselend magnetisch veld wordt gebracht, die niet evenwijdig aan de veldlijnen loopt, dan wordt in deze geleider een spanning opgewekt. Dit is in overeenstemming met de wet van Lenz, waarop de werking van een generator is gebaseerd.

Als een draad zich in buurt bevindt van een andere wisselstroom voerende geleider, zal het magnetische veld rond de wisselstroom voerende geleider een spanning induceren in de draad. Deze storing doet zich vooral voor bij de aanwezigheid van wisselstromen met relatief hoge frequenties.

EMI storing

De storingsoverdracht door hoogfrequente magnetische velden kan voorkomen worden door een afschermmantel van niet-magnetisch materiaal, bijvoorbeeld koper. Magnetische velden van lagere frequenties zijn echter moeilijker af te schermen. Hiervoor is een dikke afschermmantel of een afscherming van magnetisch materiaal nodig.

Om de storingsoverdracht van magnetische velden te niet te doen twist men de bedrading met zijn retourdraad. Hierdoor wordt bij elke twist de polariteit van de geïnduceerde spanning omgekeerd, zodat de ge induceerde spanningen elkaar opheffen.

Wist je dat…

het twisten van bedrading aan de storing gevende zijde, aan de storing ontvangende zijde of aan beide zijden kan worden toegepast?

Interferentie door elektromagnetische velden (EMI)

Een elektromagnetisch veld (N- en M-veld) is een bijzondere combinatie van een elektrisch en magnetisch wisselveld. Deze twee velden staan loodrecht op elkaar en houden elkaar door een wisselwerking in energie in stand. Hierdoor reikt een EM-veld verder dan een puur elektrisch of een magnetisch veld.

Bij radio-uitzending wordt er een elektromagnetische veld uitgestraald door anten nes als overdrachtsmedium tussen zender en ontvangers. Helaas wordt hierbij maar een deel van de elektrische en magnetische velden omgezet in EM-velden.

Een geleider in een EM-veld zal als antenne werken, waarbij een storingssignaal geïnduceerd wordt. Deze storing kan door het elektrische, magnetische of het EM-veld worden geïnduceerd. Niet-afgeschermde bedrading bij de connector of de verbinding naar aarde kan gaan werken als ontvangstantenne.

Er kan bijvoorbeeld last worden ondervonden van VHF radio-uitzendingen, als de apparatuur hiervoor gevoelig is. Men zal de bedrading en apparatuur tegen deze invloeden moeten afschermen. Ook kan het twisten van de bedrading als methode van bescherming worden gebruikt.

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 3, Deel 1

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.