电子汽车衡的干扰分析及抑制
由于电子汽车衡所处的工业环境条件比较恶劣,且干扰众多,错综复杂,称重传感器以及仪器仪表经常受电磁辐射、静电感应、电磁脉冲、雷击放电、高频噪声和地电位不平衡等有害因素影响,这些干扰 (噪声) 通过一定的耦合方式(串模干扰和共模干扰方式),和一定的耦合通道进入测量系统的信号回路,使有用信号发生误差,歪曲测量结果,从而致仪表系统的称量精度、灵敏度和可靠性降低,严重时甚至使仪表系统不能正常工作。此外,现场温度、湿度的变化有可能引起电路参数的变化,腐蚀性气体、盐酸的作用,野外的风沙、雨淋,甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。因此必须采用相应的抗干扰技术和措施,有效地抑制或消除各种干扰 (噪声),最大限度地降减干扰的影响和危害,从而保证电子汽车衡称重的准确可靠和示值的稳定。
1干扰的种类
工业现场根据干扰的作用方式,可分为串模干扰和共模干扰。
(1) 串模干扰是指干扰电压与有效信号串联叠加后作用到仪表上的干扰。干扰信号的侵入在往返两条线是一致的,它通常来自于高压输电线、与信号线平行铺设的电源线及大电流控制线所产生的空间电磁场。除外界干扰源外,设备内部本身耦合也可产生串模干扰。由于串模干扰信号与被测信号所处的地位相同,所以一旦产生了串模干扰之后,它的有害作用往往不太容易消除,所以应该首先防止它的产生。常用有效的方法有信号线绞扭、屏蔽、滤波、对消、尽量使信号线与电源线分开敷设等。
(2) 共模干扰是加在仪表任一输入端与地之间的干扰。干扰信号在两条线上各流过一部分,以地为公共回路,它的来源一般是仪器设备存在对地漏电、地电位差和线路本身对地干扰等。由于线路的不平衡状态,共模干扰可能会转换成串模干扰,那就难以消除了。共模干扰的抑制通常可采取接地、隔离等措施。另外,还有长时干扰、意外瞬时干扰等。
2干扰源及耦合通道
干扰产生于干扰源,它们在传感器、仪表内外都可能存在。其种类及引入的原因、途径多种多样。有单一干扰,也有多种原因造成的相互叠加的复杂干扰。电子汽车衡所处的空间环境,有各种不同的频率和幅值的电磁场在交织变化着,有的甚至极为强烈,它们严重冲击影响着仪表系统。放置电子汽车衡的大地表面不一定是理想的零电位,如各种电气设备的接地装置、建筑、构架的避雷针接地桩等,都能使地面电位产生很大的差别,并且随时会有变化。因此,电子汽车衡的接地装置若设置不妥,反而会由接地导线引入干扰。干扰的引入方式主要为:电磁感应、静电感应、附加热电势和化学电势、振动、不同地电位引入的干扰以及一些脉冲电压除了能够作用于模拟电路,还可以对数字电路产生干扰,这些脉冲电压的发生源是开关、电机、继电器等一些感性负载和产生放电的机器。
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