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儀表系統(tǒng)的幾大抗干擾技術分析


時間:2017-11-16 作者:儀上網(wǎng)
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公共地線并非理想的純導線,具有一定的電阻,這一點容易被人們忽視。即使是導線的電阻很小,也會在電路間形成干擾。各電路接地電壓都受到其它電路電流的影響。采用這種接地方式時,弱信號電路放在最近處接地。但從抑制電阻耦合角度看,這種接地方式最不可取。

② 并聯(lián)單點接地

這種方式可以避免電阻耦合干擾,因為各電路的接地電位只與自身電流有關,不受其它電路電流影響。這種接地方式最適用于低頻。

③ 多點接地

對于高頻電路,應采用多點接地方式。地線系統(tǒng)一般是與機殼相連接的扁粗金屬導體或機殼本身,也常用導電條連成網(wǎng)或是一塊金屬網(wǎng)板作為地線。為了降低電路的地電位,每個電路的地線應盡可能縮短,以降低接地線阻抗。多點接地系統(tǒng)的優(yōu)點是電路構成比單點接地簡單,而且由于接地線短,接地線上可能出現(xiàn)的高頻駐波現(xiàn)象顯著減小。但要注意的一點是由于多點接地后,設備內部會增加許多地線回路,它們對低電平信號的電路會引起干擾,帶來不良影響。畢業(yè)論文,接地。綜合起來考慮,通常接地方式可以這樣選擇:頻率低于lMHz 時可采用一點接地方式,高于10MHz時應采用多點接地。在1~10MHz 之間,如采用一點接地,其地線長度不得超過波長的120,否則應采用多點接地。


3. 3 濾波法

濾波法是抑制差模干擾的重要手段之一。所謂的濾波法就是用電容和電感線圈或電容和電阻組成濾波器接在測量線路的輸入端,以抑制干擾信號進入二次儀表或PLC、DCS等控制系統(tǒng),使干擾信號衰減。這種方法對變化速度很慢的直流信號特別有效。一般使用的多為模擬濾波器,它能衰減脈沖噪聲、尖峰噪聲、諧波與其他雜波信號。對于共模噪聲,濾波器在電源線(信號線) 和地線間構成通路,把噪聲電流引入大地;對于串模噪聲,濾波器在線間構成通路,使噪聲電流在線間形成短路,從而消除干擾。

在實際的工程設計中,這種硬件濾波的方法一般很少用,在設計儀表電路時,交流線與直流線、輸入線與輸出線最好都分開走線。開關量與模擬量的I/ O線最好也分開敷設,傳送模擬信號的線應采用屏蔽線。對于易遭受雷擊的儀表,比如高處的儀表、空曠地帶的儀表,室內部分應配置浪涌保護器。工程上較為常見的是軟件濾波,即在PLC 或DCS中編寫相應的程序,對輸入的模擬信號進行預處理。常用的軟件濾波方法有:

(1) 平均值濾波,即把N 次采樣的值取平均值作為濾波器的輸出,也可以根據(jù)需要增加新鮮采樣的值的比重,形成加權平均值濾波。

(2) 中值濾波,即把N 次連續(xù)采樣值進行排序,取其中位值作為濾波器的輸出,這種方法對緩變過程的脈沖干擾濾波效果良好。畢業(yè)論文,接地。

(3) 限幅濾波,這種方法是根據(jù)采樣周期和真實信號的正常變化率確定相鄰兩次采樣的最大可能差值Δ,將本次采樣和上次采樣的差值小于等于Δ的信號認為是有效信號,大于Δ的信號作為噪聲處理。


3.4 采用雙絞線

采用雙絞線可使干擾電壓大為減少,這是因為雙絞線使同方向的電流互相抵消。圖2中畫出了平行線雙絞線磁感應情況。



圖2不同導線的電磁感應 a)平行線 b)雙絞線


由圖可知,平行線回路中磁感應電流方向一致;而雙絞線回路磁感應電流方向相反,相互抵消。為了減少干擾,由式(1)和式(2)均可看出應盡量減少信號線的敷設長度。

傳感器的輸出線及它與測量系統(tǒng)之間的連接線最好不要用同軸電纜,而用雙芯電纜線。


3.5 隔離

關鍵詞:冶金工控 儀器儀表 抗干擾技術 電子工業(yè)    瀏覽量:952

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