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傳感器的干擾種類及解決措施解析

來源:成都科大勝英科技有限公司   2021年04月21日 08:58  

干擾源、干擾種類及干擾現象

 
1、主要干擾源
 

(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。如可控硅整流系統的干擾等。

 
 
2、干擾的種類
 

(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的交流50Hz工頻干擾。

 
 

(a)局部產生(即不需要的熱電偶);

(b)子系統內部的耦合(即地線的路徑問題);

(c)外部產生(Bp電源頻率的干擾)。

在應用中,常會遇到以下幾種主要干擾現象:

(1)發指令時,電機無規則地轉動;

 
 

(4)當被測參數穩定的情況下,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定或呈周期性變化的值;

(5)與交流伺服系統共用同一電源的設備(如顯示器等)工作不正常。

 
 

抗干擾的措施

 

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。

(1)用硬件線路抑制尖峰干擾的影響

 
 

(2)利用軟件方法抑制尖峰干擾

對于周期性干擾,可以采用編程進行時間濾波,也就是用程序控制可控硅導通瞬間不采樣,從而有效地消除干擾。

 
 

(4)實行電源分組供電,例如:將執行電機的驅動電源與控制電源分開,以防止設備間的干擾。

(5)采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅動器對其它設備的干擾。該措施對以上幾種干擾現象都可以有效地抑制。

 
 

(7)采用高抗干擾性能的電源,如利用頻譜均衡法設計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機干擾非常有效,它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉換成低電壓峰值(電壓峰值小于TTL電平)的電壓,但干擾脈沖的能量不變,從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力。

(1)光電耦合隔離措施

在長距離傳輸過程中,采用光電耦合器,可以將控制系統與輸入通道、輸出通道以及伺服驅動器的輸入、輸出通道切斷電路之間的聯系。如果在電路中不采用光電隔離,外部的尖峰干擾信號會進入系統或直接進入伺服驅動裝置,產生的一種干擾現象。

光電耦合的主要優點是能有效地抑制尖峰脈沖及各種噪聲干擾,使信號傳輸過程的信噪比大大提高。干擾噪聲雖然有較大的電壓幅度,但是能量很小,只能形成微弱電流,而光電耦合器輸入部分的發光二極管是在電流狀態下工作的,一般導通電流為10mA~15mA,所以即使有很大幅度的干擾,這種干擾也會由于不能提供足夠的電流而被抑制掉。

 
 
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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