發布日期:2022-04-17 點擊率:52
一、干擾的產生 生產中,被測參數往往被轉換成微弱的低電平電壓信號,并通過長距離疊加到信號線上,進入儀表。 1.電磁感應線路形成的閉合回路處在這種變化的磁場中將被感應出電勢,使信號源與儀器儀表之間的連接導線、儀表內部的配線通過磁耦合在電路中形成干擾。這種電磁感應電勢與有用信號相串聯,當信號源與顯示儀表相距較遠時,干擾較為突出。此外,高頻率發生器、帶整流子的電機等設備,也會產生高頻率的干擾。 2.靜電感應。靜電感應是兩電場相互作用的結果。在相對的兩根導線中,如其一的電位發生變化,則由于導線間的電容變化使得另一導線的電位也發生變化,干擾源以電容性的耦合在回路中形成干擾。 3.附加熱電勢和化學電勢。由于不同金屬產生的熱電勢以及金屬腐蝕等產生的化學電勢,在電路回路中形成直流電氣干擾。 4.振動。在強振動的環境中,導線由于在磁場中處于運動狀態而產生感應電勢,此干擾與信號相串聯,以串模干擾形式進入儀器儀表。 5.不同地電位引入的干擾。在大功率的用電設備附近,當設備的絕緣性能較差時,不同地電位的電位差的引入形成干擾,而在儀表的使用中往往會有意無意地使輸入端存在兩個以上的連接點,這樣就會把不同接地點的電位差以共模干擾形式引入到儀器儀表,這種干擾是同時出現在兩信號線上的。 6.信號源是不平衡電橋。當橋路電源接地時,除橋路對角線的不平衡電壓,產生干擾。 7.一些脈沖狀的干擾電壓除能作用于模擬電路外,有時也能直接進入數字電路中給予干擾,這些干擾電壓的發生源是開關、電機、繼電器那樣的感性負載和產生放電的機器等。 二、干擾的抑制 干擾問題的形成是因為有干擾源的存在,并通過一定的耦合渠道對儀器儀表產生影響。為減少這些影響,在設計儀表時就應考慮對干擾的抑制問題,盡量提高其抗干擾的能力。在實際應用中,要找出并結合絞扭、屏蔽、接地、平衡、濾波、隔離等方法,切斷耦合通道以抑制干擾。同時,要求顯示儀表具有耐高溫、低溫、高壓、腐蝕、高粘度等性能和較好的動態特性,以減少被測參數的測量誤差。 1.串模干擾的抑制方法 串模干擾可能產生在信號源,也很可能是從引線上感應或接收而來。由于串模干擾與被測信號所處地位相同,所以一旦產生了串模干擾之后,它的有害作用往往不大容易消除,所以應該首先防止它的產生。 就能使信號回路所包圍的面積大為減小,使電場通過在兩信號線上的感應耦合進入回路的串模干擾電位差大為減少。 包起來,再在外面包上一層絕緣物或信號線直接采用屏蔽電纜,屏蔽層接地。因非磁性屏蔽層對50赫茲的磁場無效果,必要時可把信號線穿入鐵管中,使信號導線得到磁屏蔽。而在靜電屏蔽后,能使感應電勢減小到原有的1/100~1/1000。 濾波:對變化速度很慢的直流信號,在儀器儀表輸入端加入濾波電路,以使混雜于有效信號的干擾衰減到最小。常在輸入級前加二至三級R-C濾波電路,而以采用內阻較低的雙T型濾波器效果更好。 對消:雙積分型和脈沖調寬型等數字儀表,對輸入信號的平均值而不是瞬時值進行A/D轉換,能把一些串模干擾平均掉。 盡量使信號線與電源線分開敷設。合理布線,在允許的條件下將導線的電流流向作反方向處理,以減弱相互產生的磁場的干擾;不允許把信號線與動力線平行敷設在一起,亦不應由同一穿線孔洞進入儀器儀表內。低電平信號線應以盡量短的不絞扭線接至信號端子的相鄰位置上,以減少感應干擾的面積,絕對禁止電源線、信號線用同一根電纜。高電平和低電平線也不要用同一接線插件。在不得已時,把高電平和低電平線分開放在接插件旁邊,中間隔以地線端子和備用端子。
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