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Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器幹擾源及抗幹擾方法-東莞市海角社区下载自動化科技有限公司





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    Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器幹擾源及抗幹擾方法
    點擊次數:1335 更新時間:2020-07-15

    東莞市自動化設備有限公司從2010年開始經過短短的幾年時間在德國和美國各有公司,所有的貨物均是從國外過來,已是央企,國企,上市企,民企的首先供應商。
    Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器的應用非常廣泛,不論是在工業、農業、國防建設,還是在日常生活、教育事業以及科學研究等領域,處處可見模擬傳感器的身影。但在Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器的設計以及使用中,都會存在一個問題--如何使其測量精度達到標準
    幹擾源、幹擾種類及幹擾現象
    Honeywell霍尼韋爾傳感器及儀器儀表在現場運行所受到的幹擾多種多樣,具體情況具體分析,對不同的幹擾采取不同的措施是抗幹擾的原則。這種靈活機動的策略與普適性無疑是矛盾的,解決的辦法是采用模塊化的方法,除了基本構件外,針對不同的運行場合,儀器可裝配不同的選件以有效地抗幹擾、提高可靠性。在進一步討論電路元件的選擇、電路和係統應用之前,有必要分析影響模擬傳感器精度的幹擾源及幹擾種類。
    Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器主要幹擾源
    (1) 靜電感應:靜電感應是由於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:由於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幹擾。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) 射頻幹擾:主要是大型動力設備的啟動、操作停止的幹擾和高次諧波幹擾。如可控矽整流係統的幹擾等。(5) 其他幹擾:現場安全生產監控係統除了易受以上幹擾外,由於係統工作環境較差,還容易受到機械幹擾、熱幹擾及化學幹擾等。
    Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器幹擾的種類
    (1) 常模幹擾:常模幹擾是指幹擾信號的侵入在往返2條線上是一致的。常模幹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幹擾,這種幹擾較難除掉。(2) 共模幹擾:共模幹擾是指幹擾信號在2條線上各流過一部分,以地為公共回路,而信號電流隻在往返2個線路中流過。共模幹擾的來源一般是設備對地漏電、地電位差、線路本身具有對地幹擾等。由於線路的不平衡狀態,共模幹擾會轉換成常模幹擾,就較難除掉了。(3) 長時幹擾:長時幹擾是指長期存在的幹擾,此類幹擾的特點是幹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幹擾都是連續的交流50 Hz工頻幹擾。(4) 意外的瞬時幹擾
    意外瞬時幹擾主要在電氣設備操作時發生,如合閘或分閘等,有時也在伴隨雷電發生或無線電設備工作瞬間產生。
    Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器幹擾可粗略地分為3個方麵:(a) 局部產生(即不需要的熱電偶);(b) 子係統內部的耦合(即地線的路徑問題);(c) 外部產生(Bp電源頻率的幹擾)。
    Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器幹擾現象
    在應用中,常會遇到以下幾種主要幹擾現象:發指令時,電機無規則地轉動;信號等於零時,數字顯示表數值亂跳;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、無規律的;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;與交流伺服係統共用同一電源的設備(如顯示器等)工作不正常。幹擾進入定位控製係統的渠道主要有兩類:信號傳輸通道幹擾,幹擾通過與係統相聯的信號輸入通道、輸出通道進入;供電係統幹擾。
    信號傳輸通道是控製係統或驅動器接收反饋信號和發出控製信號的途徑,因為脈衝波在傳輸線上會出現延時、畸變、衰減與通道幹擾,所以在傳輸過程中,長線的幹擾是主要因素。任何電源及輸電線路都存在內阻,正是這些內阻才引起了電源的噪聲幹擾,如果沒有內阻,無論何種噪聲都會被電源短路吸收,線路中也不會建立起任何幹擾電壓;此外,交流伺服係統驅動器本身也是較強的幹擾源,它可以通過電源對其它設備進行幹擾。
    Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器抗幹擾的措施:
    供電係統的抗幹擾設計
    對傳感器、儀器儀表正常工作危害嚴重的是電網尖峰脈衝幹擾,產生尖峰幹擾的用電設備有: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。尖峰幹擾可用硬件、軟件結合的辦法來抑製。
    (1) 用硬件線路抑製尖峰幹擾的影響
    常用辦法主要有三種:① 在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設計的幹擾控製器,將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上,從而減弱其破壞性;② 在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器,利用鐵磁共振原理抑製尖峰脈衝;③ 在儀器交流電源的輸入端並聯壓敏電阻,利用尖峰脈衝到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,從而削弱幹擾的影響。
    (2) 利用軟件方法抑製尖峰幹擾:對於周期性幹擾,可以采用編程進行時間濾波,也就是用程序控製可控矽導通瞬間不采樣,從而有效地消除幹擾。
    (3) Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器采用硬、軟件結合的看門狗(watchdog)技術抑製尖峰脈衝的影響:軟件:在定時器定時到之前,CPU訪問一次定時器,讓定時器重新開始計時,正常程序運行,該定時器不會產生溢出脈衝,watchdog也就不會起作用。一旦尖峰幹擾出現了“飛程序”,則CPU就不會在定時到之前訪問定時器,因而定時信號就會出現,從而引起係統複位中斷,保證智能儀器回到正常程序上來。(4) 實行電源分組供電。例如:將執行電機的驅動電源與控製電源分開,以防止設備間的幹擾。(5) 采用噪聲濾波器。可以有效地抑製交流伺服驅動器對其它設備的幹擾。該措施對以上幾種幹擾現象都可以有效地抑製。(6) 采用隔離變壓器考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合,而是靠初、次級寄生電容耦合的,因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離,減少其分布電容,以提高抵抗共模幹擾能力。(7) 采用高抗幹擾性能的電源,如利用頻譜均衡法設計的高抗幹擾電源。這種電源抵抗隨機幹擾非常有效,它能把高尖峰的擾動電壓脈衝轉換成低電壓峰值(電壓峰值小於TTL電平)的電壓,但幹擾脈衝的能量不變,從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗幹擾能力。

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