11.50 dhr coenen
-
Upload
themadagen -
Category
Education
-
view
453 -
download
0
Transcript of 11.50 dhr coenen
Systeem integratiebij actief positioneren
in het micrometergebied
Mart Coenen
Micro-positioneren en EMC
• Inleiding EMC• EMC eisen; wettelijk en wenselijk• EMC basiskennis
– Stoorbronnen: PWM drives– Stoorgevoelige systemen: sensoren;
• Integrale aanpak• Eenvoudig te meten
EMC voor Micro-positioneren
is
CE + CE = CE?
Inleiding
International Electrotechnical Vocabulary:
ElectroMagnetic Compatibilityis the ability of a device, equipment or system
to function satisfactorilyin its electromagnetic environment
without introducing intolerable electromagnetic disturbances
to anything in that environment
EMC eisen wettelijk en wenselijk
• Mechatronische systemen moeten aan wettelijk vereiste EMC en veiligheidseisen voldoen
• Afhankelijk van de toepassing zijn verschillende normen van toepassing:– IEC/EN 55011: RF emissie– IEC/EN 61326; Immuniteit– IEC/EN 61010/60204: veiligheid
• Over het algemeen prevaleren functionele eisen boven wettelijke eisen
Basis voor EMC beheersing:
•Voorkomen•Reduceren dI/dt•Beperken
EMC moet een integrale aanpak hebben b.v.:– IC + IC-behuizing + PCB applicatie !!– Anders sub-optimalisatie !!
•Geldt ook op andere niveau’s
EMC basisprincipes
EMC basiskennis “stoorbronnen”
• Elke stroom of spanningsverandering is een verplaatsing van lading
• De verandering van stroom of spanningals functie van de tijd bepaald de “stoorpotentie”
• De “bandbreedte” van de stoorbron wordt bepaald door di/dt of dV/dt
• Het amplitude en de herhalingsfrequentie bepalen de “stoorenergie”
• Modulatie op amplitude en/of herhalingsfrequentie bepaalt effect op stoorgevoelig systeem bij demodulatie
Stoorbronnen
• Primaire stoorbronnen:
– Schakelende voedingen– PWM motor drives– Digitale controllers– Wireless
EMC basiskennis “stoorgevoelige systemen”
• Elke niet-lineaire relatie leidt tot demodulatie– Diode karakteristiek; Id = I0.eVak/VT
– Transistor karakteristieken; bipolair en MOS– Spanning/stroom afhankelijke componenten– Contactpotentiaal; Sckottky diode
• Sensoren vaak gebaseerd op:– Weerstand; Rekstroom, NTC, – Capaciteit; flowmeter– Inductie; verplaatsingsmeter (LVDT)– Halfgeleider; temp, optisch
Weerstandsensoren
• PT-100• LDR• NTC• PTC• VDR• Rekstrooksensor
Capacitieve sensor
• Druksensoren• Benaderingsschakelaars• Verplaatsingsopnemers• Niveaumeters• Vochtigheidssensor
Inductieve sensor
• Inductieve positie transductors• LVDT verplaatsingsopnemers• Benaderingsschakelaars• Benaderingssensors• Eddy-current sensoren• RF-ID
Halfgeleider sensor
• Hall-effect sensoren; magnetisch• Temperatuursensoren• Luchtstromingssensoren• Optische sensoren
Mems sensor
• Acellerometers• (Lucht)drukmeters• Flowmeters• Diefstal• Oscillatoren
Bio sensor
• ECG• EEG• Bloedspiegel• Alcohol• Drugs• Etc…
Optische sensoren
• Afstandsmeting• Optisch scherm; bescherming• Camera (halfgeleider; CMOS)• Kleurherkenning• Vormherkenning• Irisscan
Akoestische sensoren
• Afstandssensoren• Luchtverplaatsing• Temperatuur• Geluidsdruksensor (microfoon)• Echoscopie
EMC basiskennis “koppelpad”
• Via gemeenschappelijke geleiding– Steraarde, meerpuntsaarde
• Via inductieve koppeling• Via capacitieve koppeling• Op grotere afstand;
via EM-velden
Kabels en afscherming
Velden t.g.v. een stroom door een
enkele draad
H-veldE-veld
H-veld
nabij vernabij of ver
Enkele draad: eenzijdig geaard
scherm
Enkele draad: dubbelzijdig geaard
scherm
Kabels en connecties
• varkenstaartje
• trekontlasting
•connector kappen
•EMC wartels
Testen van applicaties
Cable conduit
CDN-M1 CDN-Ethernet
Examples of Sense-Wires orientations
Sense-Wires shall be applied over:
- Slits- Ventilation holes- Door - frame- Panel - frame- Sub-rack - frame- Sub-racks- Rack to conduit- Conduit - conduit- Rack - shielded cables- etc.
19” cabinet