傳感器干擾來源及抗干擾措施-東莞中昊傳感器
傳感器越來越多的被用在設備上,而眾多的干擾一直影響著傳感器的測量精度,如:現場大耗能設備多;工業(yè)電網欠壓或過壓,常常達到額定電壓的35%左右;各種信號線綁扎在一起或走同一根多芯電纜,信號會受到干擾;多路開關或保持器性能不好,也會引起通道信號的竄擾;空間各種電磁、氣象條件、雷電甚至地磁場的變化也會干擾傳感器的正常工作;此外,現場溫度、濕度的變化可能引起電路參數發(fā)生變化,腐蝕性氣體、酸堿鹽的作用,野外的風沙、雨淋,甚至鼠咬蟲蛀等都會影響傳感器的可靠性。
傳感器及儀器儀表在現場干擾
1、主要干擾源:(1)靜電感應:靜電感應是由于兩條支電路或元件之間存在著寄生電容,使一條支路上的電荷通過寄生電容傳送到另一條支路上去,因此又稱電容性耦合。(2)電磁感應:當兩個電路之間有互感存在時,一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路,這一現象稱為電磁感應。例如變壓器及線圈的漏磁、通電平行導線等。(3)漏電流感應:由于電子線路內部的元件支架、接線柱、印刷電路板、電容內部介質或外殼等絕緣不良,特別是傳感器的應用環(huán)境濕度較大,絕緣體的絕緣電阻下降,導致漏電電流增加就會引起干擾。尤其當漏電流流入測量電路的輸入級時,其影響就特別嚴重。(4)射頻干擾:主要是大型動力設備的啟動、操作停止的干擾和高次諧波干擾。如可控硅整流系統(tǒng)的干擾等。(5)其他干擾:現場安全生產監(jiān)控系統(tǒng)除了易受以上干擾外,由于系統(tǒng)工作環(huán)境較差,還容易受到機械干擾、熱干擾及化學干擾等。
2、干擾的種類:(1)常模干擾:常模干擾是指干擾信號的侵入在往返2條線上是一致的。常模干擾來源一般是周圍較強的交變磁場,使儀器受周圍交變磁場影響而產生交流電動勢形成干擾,這種干擾較難除掉。(2)共模干擾:共模干擾是指干擾信號在2條線上各流過一部分,以地為公共回路,而信號電流只在往返2個線路中流過。共模干擾的來源一般是設備對地漏電、地電位差、線路本身具有對地干擾等。由于線路的不平衡狀態(tài),共模干擾會轉換成常模干擾,就較難除掉了。(3)長時干擾:長時干擾是指長期存在的干擾,此類干擾的特點是干擾電壓長期存在且變化不大,用檢測儀表很容易測出,如電源線或鄰近動力線的電磁干擾都是連續(xù)的交流50Hz工頻干擾。(4)意外的瞬時干擾:意外瞬時干擾主要在電氣設備操作時發(fā)生,如合閘或分閘等,有時也在伴隨雷電發(fā)生或無線電設備工作瞬間產生。
傳感器干擾來源及抗干擾措施-東莞中昊傳感器
3、干擾現象:(1)發(fā)指令時,電機無規(guī)則地轉動;(2)信號等于零時,數字顯示表數值亂跳;(3)傳感器工作時,其輸出值與實際參數所對應的信號值不吻合,且誤差值是隨機的、無規(guī)律的;(4)當被測參數穩(wěn)定的情況下,傳感器輸出的數值與被測參數所對應的信號數值的差值為一穩(wěn)定或呈周期性變化的值。
抗干擾的措施
1、供電系統(tǒng)的抗干擾設計
對傳感器、儀器儀表正常工作危害最嚴重的是電網尖峰脈沖干擾,產生尖峰干擾的用電設備有:電焊機、大電機、可控機、繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈,甚至電烙鐵等。尖峰干擾可用硬件、軟件結合的辦法來抑制。
2、信號傳輸通道的抗干擾設計
3、局部產生誤差的消除
在低電平測量中,對于在信號路徑中所用的(或構成的)材料必須給予嚴格的注意,在簡單的電路中遇到的焊錫、導線以及接線柱等都可能產生實際的熱電勢。由于它們經常是成對出現,因此盡量使這些成對的熱電偶保持在相同的溫度下是很有效的措施,為此一般用熱屏蔽、散熱器沿等溫線排列。
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