微控数显调节仪表应用中的干扰分析与抑制

　　微电子技术的发展,推动了数字显示调节仪表的突飞猛进,而大规模集成电路及计算机控制技术的日趋成熟,尤其是单片计算机的引入,使微机控制数字显示调节仪表(简称微控仪)发生了巨大的变化:①线路简化,精度和可靠性显著提高;②控制智能化,可根据工艺要求输入工艺曲线,输出信号可以是模拟量,也可以是数字量;③标准通讯接口的采用,使该类仪表具有通讯能力,通用性强,可与多种传感器配合,对工业生产过程的温度、压力、流量、液位、电流和电压等各种工艺参数进行巡回检测、超限报警和自动控制。

　　微控仪表正以明显的优越性冲击着模拟仪表,完全可以取代指针式电流电压表、动圈式指示调节仪及各种简易调节器,广泛应用于石化、冶金、电力、轻工纺织、医药、食品等工业部门。

　　1　微控仪的组成〔1〕

　　图1为微控仪的组成框图。

　　变换放大电路,将来自各种检测元件或变送器(如热电偶、热电组、霍尔压力变送器和差压变送器等)及电压电流信号转换成一定范围的电压值,经放大到伏级幅度,经A/D转化成数字信号,送给单片计算机系统,系统根据设定参数进行处理运算,将结果一路去显示电路,另一路去控制执行回路,系统接收偏差信号,并按一定规律运算后,输出断续或连续控制信号,去控制大功率器件(接触器、可控硅、晶体管等),其调节方式有位式、时间比例和比例微分积分等几种。

　　2　应用中干扰的分析及其防止措施

　　2·1　对干扰的分析

　　(1)机械振动干扰　由于安装支架和控制柜强度不够,冷却风扇的旋转以及外界的碰撞振动,使微控仪内部电路受到振动而引起误动作。这类干扰随机性较大,一般难以查找,所以安装微控仪的支架和控制柜要有一定刚度,以防止风扇旋转和外界引起微控仪振动,同时避免人为的外力碰撞,接线端子一定要拧紧。在我们120 kW、90 kW井式电阻炉中就曾经出现过类似情况,由于车间外面有电力机车运行震动,引起微控仪及控制系统误动作。

　　(2)热辐射干扰　微控仪使用环境温度和被控对象温度变化比较大,由于集成电路等电子元器件对温度变化比较敏感。例如120 kW、90 kW井式电阻炉,炉内温度最高达1 050℃,经炉壳辐射致使炉子周围的温度比较高,从而引起仪表控制失灵。因此,安装时应该尽量远离热源及发热较大的功率器件。仪表通风要求良好,以便使仪表内部处于正常工作温度范围-10~+50℃。

　　(3)湿度的干扰　我国北方气候比较干燥,湿度的干扰可以不考虑,而南方及沿海地区的空气湿度比较大,湿度的增大能引起绝缘体的绝缘电阻下降,导致漏电流增大。电子元件长期处于潮湿环境中容易出现发霉损坏,对此采取在仪表内放置干燥剂,并且要根据湿度大小定期进行更换,以使仪表内经常处于干燥状态,相对湿度不高于85%。