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ELETTRONICA OGGI 501 - APRILE 2022 24 Come migliorare del 99% la conformità EMC dei sistemi MEMS Richard Anslow System Applications Engineer Ricardo Zaplana Design Engineer Analog Devices La compatibilità EMC di un progetto è notoriamente difficile da ottenere al primo tentativo, perché anche le più piccole modifiche nei circuiti o nei test di laboratorio possono influenzare notevolmente i risultati delle prove. Questo articolo presenta un approccio di simulazione EMC a livello di sistema o laboratorio virtuale, che aiuta gli ingegneri nell’ottenere la conformità EMC di progettazione in tempi rapidissimi I sistemi MEMS sono utilizzati per il monitoraggio della vibrazione in applicazioni ferroviarie, turbine eoliche, controllo motori e per macchine utensili, per migliorarne la sicurezza, ridurne i costi e massimizzare la vita utile delle apparecchiature. I sensori MEMS, che offrono prestazioni superiori sulle basse frequenze, rispetto alle tecnologie concorrenti, consentono di rilevare più rapidamente le anomalie di funzionamento dei cuscinetti nelle applicazioni ferroviarie e per turbine eoliche. A questa capacità più elevata di rilevare difetti si aggiungono risparmi notevoli, garantendo il rispetto di standard di sicurezza rigorosi. Ampia larghezza di banda (da 0 Hz a 23 kHz), prestazioni low-noise e intervallo di misurazione della vibrazione molto esteso (da 2 g a 200 g) sono le caratteristiche essenziali per il monitoraggio, che si ottengono facilmente utilizzando l’ampio portafoglio di prodotti MEMS di Analog Devices . Per il monitoraggio della vibrazione si utilizzano sistemi di comunicazione cablati, per la raccolta dei dati grezzi provenienti da diversi sensori, utilizzati per il controllo in tempo reale. Nell’implementazione di un sistema cablato di Condition based Monitoring (CbM) si pongono diverse sfide. Tra queste, una delle principali è rappresentata dalla robustezza in termini di compatibilità elettromagnetica (EMC), quando si opera su svariati metri di cablaggio che possono essere sottoposti a picchi di tensione da fulminazione indiretta, scariche elettrostatiche e rumore elettrico ambientale, come quello derivante dalla commutazione di carichi induttivi o capacitivi. La scarsa robustezza ai disturbi EMC può degradare in modo intermittente o permanente la qualità dei dati raccolti dai sistemi CbM, come mostrato nella figura 1. Nel corso del Fig. 1 – Sistema CbM cablato, con sensori di vibrazione collocati in ambienti industriali difficili sotto il profilo EMC ANALOG MEMS SYSTEMS