称重控制仪表的可靠性及抗干扰设计探讨

　　一、概述

　　近年来随着电子技术的飞速发展，集成电路工艺的提高，使得称重仪表的设计更加简单、所用元件更少，同时称重控制仪表的性能及可靠性也得到了较快 发展。无论是其称量速度、计量精度、以及稳定性都得到了很大改善。但是，山于称重控制仪表的工作环境比较恶劣，有些是高温高辐射场合、有些是电网严重污染 (比如电网中有大功率可控硅或者大功率电机等)的场合，还有些工作在野外，所有这些场合都可能存在比较强的干扰源。这就对仪表在设计时的抗干扰性提出了更 高的要求。下面根据干扰的类型分别阐述其设计措施。

　　二、电路本身产生的噪声

　　(1)电源电路产生的干扰

　　目前，大部分仪表采用的直流供电方式如图1所示。

　　市电经电源变压器，得到所需的交流电压，然后，经整流滤波后进入二端稳压器得到所需的各种直流电压。事实上，这几部分都有可能产生干扰，从电网 窜入的干扰一部分是高频干扰，一部分是低频干扰。低频干扰可在滤波电路中作为波纹一块滤除，高频部分可山噪声滤波器滤除。电源变压器是利用电磁感应原理工 作的，由于磁路并不完全闭合，有一部分泄漏于其周围形成干扰，这部分干扰可采取电磁屏蔽来消除。对于整流电路来说，山于整流一极管为非线性元件，它工作 时，要产生基波为SOHz的多次谐波，如果这些谐波窜入后而的系统，也会对系统构成威胁。解决的方法是在每只一极管的两侧并接一只0.0luF的聚乙烯电 容，另外，在PC B布线时，应使信号放大器尽量远离电源和电源变压器，最好将整个系统电源分开做板。

　　(2)功率接口的干扰

　　有的仪表本身要驭动某些执行元件，比如电磁阀、电动机、电炉丝等。这些元件是靠继电器或者可控硅来驭动的，而这些元件的开启会产生各种谐波和电 磁波，在设计仪表时必须采取有效措施来屏蔽这些干扰。对于继电器来说，其触点的断开或闭合是干扰的源泉，解决的办法就是在其触点两侧增加阻容吸收回路，对 于可控硅电路也可采取同样的方法。

　　三、外界干扰

　　外界干扰主要是电磁干扰和辐射干扰，如果仪表工作在某些特定的场合，比如中频炉或者电焊机附近，这些设备在工作时会向周围辐射出很强的电磁波， 这些强电磁波很容易窜入仪表的前向通道或者窜入数字系统，造成程序跑飞，解决这类问题的办法是用金属外壳来屏蔽这些干扰。国内有些厂家生产的称重仪表就采 用铝合金外壳。还有一种外界干扰是来自太空，这种干扰最具有破坏性，它就是雷电，轻者它能损坏元器件，严重时能使整台仪表报废。为避免这种结果的发生，可 在电源的进线上并接一个压敏电阻。以上我们谈了干扰的起因以及简单的抗干扰措施，这些措施在大多数情况下是有效的，但是，仅有这些是远远不够的。我们知 道，称重控制仪表是很精密的一种仪表，人们对它的检测结果非常苛刻，在设计系统时，应引起足够的重视。下面着重谈一卜线路的抗干扰设计。