Teoria

Prevenção de Interferências (Parte II)

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Criado em Domingo, 28 Agosto 2011 00:30

Última atualização em Domingo, 10 Junho 2012 12:41

Escrito por Eduardo Faustino Coelho

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No artigo anterior apresentamos a primeira ferramenta de prevenção e controle de interferências eletromagnéticas: a matriz EMC. E para estudar a aplicação da matriz EMC propusemos um exemplo hipotético: uma lanchonete com acesso à internet via WiFi. Ao final do artigo anterior havíamos listado os componentes do ambiente eletromagnético da lanchonete e terminamos com a matriz EMC "vazia". Nesse artigo vamos mostrar como cada componente do ambiente eletromagnético interage com os outros e preecher a matriz.

Como vimos, no artigo anterior, o primeiro passo para estabelecer um controle eficaz de interferências eletromagnéticas é elaborar a matriz EMC. A matriz EMC é uma tabela que lista lista as potenciais fontes (na vertical), vítimas de perturbação (na horizontal) e as possíveis interações (marcadas nas interseções entre linhas e colunas). No artigo anterior apresentamos como exemplo, a matriz EMC de uma lanchonete que oferece aos clientes uma WiFi Zone. Vamos repetir a matriz para não obrigar os leitores a abrir dois artigos.

Para tornar o preenchimento compreensível por todos os envolvidos no processo de investigação, é sempre necessário que haja uma convenção conhecida por todos. Nesse exemplo, os casos em que o conhecimento sobre os equipamentos permite ao especialista afirmar: “Não é possível ocorrer tal interferência” serão assinalados por um “N”. Os casos em que já está se observando a interferência, porque, por exemplo, os operadores do sistema já estão se queixando serão assinalados por um “S”. Os casos em que é possível que haja interferência, mas ainda não foram observadas ocorrências serão assinalados por um “P”.

A primeira observação importante é que a “diagonal principal” da matriz deve ser toda preenchida com “N”. Supõe-se que os equipamentos da lanchonete foram adequadamente projetados e construídos e funcionam corretamente individualmente.

 Condicionador de Ar

Esse equipamento possui relés, válvulas eletromecânicas e motores que produzem transitórios de acionamento. Esses transitórios se propagam pela instalação elétrica e as vítimas potenciais mais evidentes são os terminais de vendas e o roteador. Como os computadores dos usuários normalmente são “laptops”, “netbooks” ou “tablets”, que normalmente usam suas baterias como fonte de energia, é improvável que sejam perturbados pelos transitórios gerados pelo condicionador de ar. Em uma visita à lanchonete podemos observar se os transitórios de acionamento do condicionador de ar perturbam o funcionamento do terminal de venda ou não.

Uma vez que os transitórios de acionamento dos relés e válvulas do Condicionador de Ar não estão obrigados a permanecer na instalação elétrica da lanchonete, mas podem também propagar-se pelo quadro elétrico de distribuição do edifício onde se encontra a lanchonete, o condicionador de ar tem potencial de perturbar o ambiente eletromagnético externo à lanchonete.

Por outro lado, relés, válvulas eletromecânicas e o termostato do ar condicionado são muito pouco susceptíveis a perturbações eletromagnéticas, assim não consideramos que este equipamento seja susceptível a quaisquer dos emissores listados na matriz.

 Fritadeira

Esse equipamento possui resistências elétricas muito potentes para esquentar o óleo de fritura. Para acionar essas resistências são necessárias correntes elevadas, e existem campos magnéticos associados a essas correntes. Os campos magnéticos gerados pela operação da fritadeira podem causar “jitter” na tela do terminal de venda (se esta for de tubo de raios catódicos) ou nas telas de outros aparelhos próximos instalados fora da lanchonete, como por exemplo, os monitores de vídeo instalados na portaria do prédio onde fica a lanchonete. Assim a fritadeira potencialmente pode perturbar o terminal de venda e o ambiente externo.

Assim como no caso do ar condicionado, as resistências e o termostato da fritadeira são muito pouco susceptíveis a perturbações eletromagnéticas, assim não consideramos que este equipamento seja susceptível a quaisquer dos emissores listados na matriz.

Terminais de Vendas

O terminal de vendas é um computador com impressora ligado periféricos como leitores de códigos de barras ou leitores de cartões magnéticos, impressora, etc. Computadores são potencialmente emissores de perturbações eletromagnéticas faixa larga devidas aos sinais digitais gerados na CPU e aos pulsos de corrente da fonte chaveada.

Porem, os equipamentos de informática são, via de regra, sujeitos a requisitos de controle de emissões eletromagnéticas. No exemplo, pode ser que o especialista em EMC examinou a documentação dos terminais de vendas e descobriu que estes foram certificados de acordo com os limites das normas europeias, o que se pode verificar pela marca “CE” na placa de características elétricas do equipamento. Pode-se afirmar que um equipamento que cumpre normas de emissão, em princípio não perturba outros equipamentos ou o ambiente externo.

Do ponto de vista da susceptibilidade, ao examinar o ar condicionado e a fritadeira, vimos como as emissões oriundas desses equipamentos podem perturbar o terminal de vendas. O terminal de vendas também pode ser perturbado pela energia eletromagnética oriunda de celulares de clientes da lanchonete, do roteador WiFi da lanchonete, ou de redes WiFi vizinhas. Os funcionários da lanchonete podem perturbar o funcionamento do terminal de vendas com a energia de cargas eletrostáticas que se acumulam naturalmente nas pessoas ao andar pelas dependências da lanchonete. A perturbação de equipamentos por cargas eletrostáticas acumuladas por pessoas é chamada ESD e será examinada em artigos futuros.

Roteador WiFi

O roteador de WiFi precisa gerar sinais de RF na faixa de 2.4GHz para poder fazer a comunicação WiFi com os computadores da rede, ou seja, é aquilo que chamamos “emissor intencional”. A energia eletromagnética irradiada pelo roteador pode perturbar o terminal de vendas ou telefones celulares de clientes da lanchonete ou de pessoas que estejam passando por perto, ou ainda outras redes WiFi de estabelecimentos vizinhos. Tanto os celulares quanto as redes WiFi próximas pertencem ao “ambiente externo” à lanchonete.

Do ponto de vista de susceptibilidade, o roteador WiFi pode ser perturbado pelos transitórios do ar condicionado, pela energia eletrostática dos funcionários da lanchonete e também pela energia eletromagnética irradiada pelos celulares próximos ou redes WiFi vizinhas, ou seja, pelo ambiente eletromagnético externo.

 Micros dos Usuários

Do ponto de vista de EMC, os micros dos usuários tem comportamento quase análogo ao do roteador WiFi exceto por não serem perturbados por transitórios da rede elétrica, uma vez que operam com baterias.

Pessoas

Do ponto de vista de emissão, a perturbação produzida por pessoas mais comum é a descarga eletrostática. Esse fenômeno ocorre porque enquanto andam, as pessoas acumulam cargas de eletricidade estática que são descarregadas quando as pessoas tocam em objetos ou outras pessoas. A descarga eletrostática é prejudicial a equipamentos eletrônicos que usam chips de alta escala de integração, porque é capaz de queimar os circuitos dos chips.

As pessoas também apresentam certa vulnerabilidade a perturbações eletromagnéticas, porque são capazes de absorver a energia eletromagnética produzida pelos equipamentos emissores intencionais. Os efeitos da absorção de irradiação eletromagnética por pessoas serão estudados em artigos futuros.

 Assim, a matriz EMC do exemplo vai ficar da seguinte forma:

Naturalmente, as interferências que foram observadas devem ser tratadas com mais urgência do que aquelas que foram identificadas como potenciais. No exemplo o especialista deve primeiro concentrar sua atenção na pertubação do roteador e dos terminais de vendas causada pelo ar condicionado, o que se pode ser corrigido pelo emprego de filtros de linha.

É importante salientar que, após sanar os problemas de EMC “ativos”, devemos dar atenção aos problemas potenciais, antes que se manifestem.

Veja também:

Prevenção de Interferências (Parte I)

Prevenção de Interferências (Parte III)