数显表产生干扰的途径及消除干扰的措施

时间:2015-09-19 16:53 来源:自动控制网

现场使用的数显表由于环境条件复杂。加之被测参数大多被转换成微弱的低电平电压信号，并经长距离传送到数显表，因此除有用的信号外，还会有些与被测信号无关的干扰信号夹杂其中，它将影响数显表测量结果的正确性，严重时会使仪表无法正常工作。自动控制网小编现对数显表产生干扰的途径及消除干扰的措施作介绍。
数显表产生干扰的途径
干扰源在仪表内、外部都有可能存在。如在数显表外部，大功率用电设备、大功率变压器、电力网都可能成为干扰源。而在数显表内部，电源变压器、线圈、继电器、开关以及电源线等都可能成为干扰源。干扰源常通过以下途径进入数显表：
1、信号源与仪表之间的连接导线、仪表内部的配线通过磁耦合在电路中形成干扰。在大功率变压器、交流电机、电力线的周围空间都存在有很强的交流磁场，而闭合回路处在这种变化的磁场中将感应出电势。这种感应电势与有用信号相串联，当传感器与数显表距离较远时，这种串模干扰尤为突出。
2、干扰源通过电容的耦合在回路中形成干扰，它是两电场相互作用的结果。通过静电耦合的方式，能在两输入端感应出对地的共同电压，以共模干扰的形式出现，由于共模干扰不和信号相叠加，它不直接对仪表产生影响。但它能通过测量系统形成到地的泄漏电流，该泄漏电流通过电阻的耦合就能直接作用于仪表而产生干扰。
电磁感应、静电感应所形成的干扰大多是工频干扰电压，但变频器、带整流子的电机等会产生谐波干扰。由于雷电的作用在电力线上也会感应出干扰电压。
3、在一些测温场合，当将热电偶电极直接焊于通电加热的金属件上，由于金属件在平行于电流方向的各点存在电位差，这时引入的干扰电压也是很大的。在高温状态下，耐火材料的绝缘电阻急剧下降，热电偶的瓷保护管、瓷珠的绝缘性能也会下降，则电炉电源电压通过耐火砖、热电偶套管、瓷珠等泄漏到热电偶丝上，在热电偶电极与地之间产生干扰电压。
4、大地中各个不同点之间往往存在电位差，尤其在大功率用电设备附近，当这些设备的绝缘性能下降时，电位差更大。而现场仪表在使用中，有时不注意会使回路存在两个以上的接地点，就会把不同接地点的电位差引人到数显表中而形成共模干扰。
5、当仪表的桥路电源接地时，除桥路输出不平衡信号电压以外，信号线对地还有一公共电压，该公共电压不是所要测量的信号电压，而是共模干扰的一种表现。
数显表消除干扰的措施
串模干扰可能产生在信号源，也可能是信号线上感应或接收的，由于它与数显表测量信号是叠加的，所以较难消除，因此应该防止它的产生。可采取以下措施：
1、信号传输导线使用双绞线，能使信号回路所包围的面积大为减少，能使两根信号线到干扰源的距离大致相等，分布电容也大致相同，所以能使进人数显表的串模干扰大大减小。
2、为了防止电场的干扰，可把信号线穿入铁管中，或者使用屏蔽线，并对屏蔽层采取一点接地。对于直流信号，可在数显表输人端加滤波电路，把杂散信号干扰衰减至最小，信号线要远离动力线，不能把信号线与动力线平行敷设在一起，信号线与电源线不要统一孔进入仪表内，信号线应以尽量短的绞线接至信号端子的相邻位置上。
3、数显表和变送器的外壳都应接地，以保持零电位，为提高仪表的抗干扰能力，可以把仪表的放大器“浮地”，即将放大器与仪表外壳绝缘，以切断共模干扰电压的泄露途径。要求高时，还可采取双屏蔽、浮地技术，进一步提高仪表的抗共模干扰能力。