| 大國匠芯：國產(chǎn)壓力變送器的可靠性分析及抗干擾設(shè)計 |
| 信息來源： 國產(chǎn)變送器 | 2019-11-06 點擊量： 6359 |
在國產(chǎn)壓力變送器安裝運行初期即~時間內(nèi)，國產(chǎn)壓力變送器可靠性較差。分析可知，此時之所以出現(xiàn)故障，多是設(shè)計與生產(chǎn)工藝不當(dāng)造成的。在設(shè)計時，元件的選用、邏輯電路的設(shè)計本身存在不完善、不匹配的地方。尤其是現(xiàn)在的國產(chǎn)壓力變送器企業(yè)，大多數(shù)都是整機廠，其電子元器件等都要外購，而其篩選和老化處理電子元器件的時間和手段相對有限，加上國產(chǎn)壓力變送器應(yīng)用單位初期操作人員技術(shù)水平及新環(huán)境因素的影響，這就造成了在實際應(yīng)用中，初始階段國產(chǎn)壓力變送器可靠性較低，而不同于理論上在初期國產(chǎn)壓力變送器可靠性最高的分析。
不同地電位引入的干擾在大地中，各個不同點之間往往存在電位差。
尤其在大功率的用電設(shè)備附近，當(dāng)這些設(shè)備的絕緣性能較差時，這一電位差更大。而在國產(chǎn)壓力變送器的使用中往往在輸入回路會有兩個以上的接地點，這樣就會把不同接地點的電位差引入國產(chǎn)壓力變送器。這種地電位差有時能達(dá)l~lV，它同時出現(xiàn)在兩根信號導(dǎo)線上大國匠芯：國產(chǎn)壓力變送器的可靠性分析及抗干擾設(shè)計
共地尤合干擾電位差通過靜電耦合的方式，能在兩輸入端感應(yīng)出對地的共同電壓，以共模干擾的形式出現(xiàn)。
由于共模干擾它不和信號相疊加，它不直接對國產(chǎn)壓力變送器產(chǎn)生影響，但它能通過測量系統(tǒng)形成到地的泄漏電流。泄漏電流通過電阻的耦合就能直接作用于國產(chǎn)壓力變送器，從而產(chǎn)生干擾。
6脈沖電壓干擾脈沖電壓能夠作用于模擬電路之外，還可以對數(shù)字電路產(chǎn)生干擾。這些脈沖電壓的發(fā)生源是開關(guān)、電機、繼電器這樣一些感性負(fù)載和產(chǎn)生放電的機器等。
在了解了各種不同的干擾源之后，我們就可以針對不同的情況采取相應(yīng)的措施。因為所有的干擾源都是通過一定的耦合通道而對國產(chǎn)壓力變送器產(chǎn)生影響的，所以我們可以通過切斷干擾的耦合通道來抑制干擾。通常采用的方式有信號導(dǎo)線的扭絞、屏蔽、接地、平衡、濾波、隔離等方法，一般會同時采取多種措施。
干擾的抑制常用的抗干擾措施比較多。要想抑制干擾，必須對干擾作全面地分析，要在消除或抑制噪聲源、破壞干擾途徑和削弱接收電路對噪聲干擾的敏感性這三個方面采取措施。大國匠芯：國產(chǎn)壓力變送器的可靠性分析及抗干擾設(shè)計
消除噪聲源是積極主動的措施。從原則上講，對于噪聲源應(yīng)予以消除。但是，實際上很多的噪聲源是難以消除或是不能消除的。如泵運行時電機的電磁干擾就是不能夠消除的。這時候就必須采取防護措施來抑制干擾。
.1串模干擾的抑制串模干擾與被測信號所處的地位相同，因此一旦產(chǎn)生串模干擾，就不容易消除。所以應(yīng)當(dāng)首先防止它的產(chǎn)生。防止串模干擾的措施一般有以下這些：由于把信號導(dǎo)線扭絞在一起能使信號回路包圍的面積大為減少，而且是兩根信號導(dǎo)線到干擾源的距離能大致相等，分布電容也能大致相同，所以能使由磁場和電場通過感應(yīng)耦合進人回路的串模干擾大為減小。
為了防止電場的干擾，可以把信號導(dǎo)線用金屬包起來。通常的做法是在導(dǎo)線外包一層金屬網(wǎng)（或者鐵磁材料），外套絕緣層。屏蔽的目的就是隔斷干擾源，導(dǎo)線2為信號導(dǎo)線，導(dǎo)線2對地電阻可認(rèn)為是無限大，并在導(dǎo)線外包裹屏蔽層。我們可以清楚地看到屏蔽層接地和不接地的兩種情況。
對于變化速度很慢的直流信號，可以在國產(chǎn)壓力變送器的輸入端加人濾波電路，以使混雜于信號的干擾衰減到最小。但是在實際的工程設(shè)計中，這種方法一般很少用，這一點通常在國產(chǎn)壓力變送器的電路設(shè)計過程中就已經(jīng)考慮了。
以上的幾種方法主要是針對不可避免的干擾場已經(jīng)形成后的被動抑制措施，但是在實際過程中，我們應(yīng)當(dāng)盡量避免干擾場的形成。比如注意將信號導(dǎo)線遠(yuǎn)離動力線；合理布線，減少雜散磁場的產(chǎn)生；對變壓器等電器元件加以磁屏蔽等等。
共模干擾的抑制由于國產(chǎn)壓力變送器系統(tǒng)信號多為低電平，因此，共模干擾也會使國產(chǎn)壓力變送器信號產(chǎn)生畸變，帶來各種測量的錯誤。防止共模干擾通常采取的措施如下：通常國產(chǎn)壓力變送器和信號源外殼為安全起見都接大地，保持零電位。信號源電路以及國產(chǎn)壓力變送器系統(tǒng)也需要穩(wěn)定接地，但是如果接地方式不恰當(dāng)，將形成地回路導(dǎo)人干擾。如中就是這種情況，兩點接地，存在地電位差從而產(chǎn)生共模干擾。因此，國產(chǎn)壓力變送器回路通常采用在系統(tǒng)處單點接地。但是事實上，信號源側(cè)對地不可能完全絕緣。因此，從這個意義上來說，徹底消除地電位差形成的干擾是不可能的。
所以，為了提高國產(chǎn)壓力變送器的抗干擾能力，通常在低電平測量國產(chǎn)壓力變送器中都把二次國產(chǎn)壓力變送器“浮地”，也就是將二次國產(chǎn)壓力變送器與地絕緣，以切斷共模干擾電壓的泄漏途徑，使干擾無法進人。在實際應(yīng)用中，我們通常將屏蔽和接地結(jié)合起來應(yīng)用，往往能夠解決大部分的干擾問題。如果將屏蔽層在信號側(cè)與國產(chǎn)壓力變送器側(cè)均接地，則地電位差會通過屏蔽層形成回路。由于地電阻通常比屏蔽層的電阻小得多，所以在屏蔽層上就會形成電位梯度，并通過屏蔽層與信號導(dǎo)線間的分布電容耦合到信號電路中去，因此屏蔽層也必須一點接地，而且信號導(dǎo)線屏蔽層接地應(yīng)與系統(tǒng)接地同側(cè);大國匠芯：國產(chǎn)壓力變送器的可靠性分析及抗干擾設(shè)計
事實上，二次國產(chǎn)壓力變送器的外殼為了安全是需要接地的。而國產(chǎn)壓力變送器的輸人端與外殼之間一定存在分布電容和漏阻抗，因此浮地不可能把泄漏途徑完全切斷。這樣，在必要的時候，通常采用的是雙層屏蔽浮地保護，也就是在國產(chǎn)壓力變送器的外殼內(nèi)部再套一個內(nèi)屏蔽罩。內(nèi)屏蔽罩與信號輸人端以及外殼之間均不做電氣連接，內(nèi)屏蔽層引出一條導(dǎo)線與信號導(dǎo)線的屏蔽層相連接，而信號線的屏蔽在信號源處一點接地。這樣可使國產(chǎn)壓力變送器的輸人保護屏蔽及信號屏蔽使信號源穩(wěn)定起來，處于等電位狀態(tài)，大大提高國產(chǎn)壓力變送器抗干擾的能力即便這樣，其實也是存在一定的泄漏電流的，但是抑制干擾的措施就是為了讓干擾信號強度降低至相對與實際信號強度來說可忽略的程度。
為了提高儀器儀表的抗干擾能力，通常在低電平測量儀器儀表中都把二次儀器儀表“浮地”，也就是將二次儀器儀表與地絕緣，以切斷共模干擾電壓的泄漏途徑，使干擾無法進人。在實際應(yīng)用中，我們通常將屏蔽和接地結(jié)合起來應(yīng)用，往往能夠解決大部分的干擾問題。如果將屏蔽層在信號側(cè)與儀器儀表側(cè)均接地，則地電位差會通過屏蔽層形成回路。由于地電阻通常比屏蔽層的電阻小得多，所以在屏蔽層上就會形成電位梯度，并通過屏蔽層與信號導(dǎo)線間的分布電容耦合到信號電路中去，因此屏蔽層也必須一點接地，而且信號導(dǎo)線屏蔽層接地應(yīng)與系統(tǒng)接地同側(cè)。
事實上，二次儀器儀表的外殼為了安全是需要接地的。而儀器儀表的輸人端與外殼之間一定存在分布電容和漏阻抗，因此浮地不可能把泄漏途徑完全切斷。這樣，在必要的時候，通常采用的是雙層屏蔽浮地保護，也就是在儀器儀表的外殼內(nèi)部再套一個內(nèi)屏蔽罩。內(nèi)屏蔽罩與信號輸人端以及外殼之間均不做電氣連接，內(nèi)屏蔽層引出一條導(dǎo)線與信號導(dǎo)線的屏蔽層相連接，而信號線的屏蔽在信號源處一點接地。這樣可使儀器儀表的輸人保護屏蔽及信號屏蔽使信號源穩(wěn)定起來，處于等電位狀態(tài)，大大提高儀器儀表抗干擾的能力（具體可參見）。即便這樣，其實也是存在一定的泄漏電流的，但是抑制干擾的措施就是為了讓干擾信號強度降低至相對與實際信號強度來說可忽略的程度。
西安華變送器廠家工業(yè)自動變送器廠家及系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，公司基于原西儀的技術(shù)優(yōu)勢研發(fā)并改進了電感式傳感器和電路板的核心技術(shù)，擁有三十多年的儀變送器廠家生產(chǎn)及研發(fā)經(jīng)驗集。以及開始致力于HART協(xié)變送器廠家的探索和研發(fā)，是國內(nèi)智變送器廠家及HART協(xié)議技術(shù)的開拓者，主營單法蘭液位計,雙法蘭液位計,磁致伸縮液位計,衛(wèi)生型壓力變送器,高精度壓力變送器，hart475手操器,靜壓式液位計,投入式液位計，一個將科技企業(yè)由外延式擴張進入內(nèi)涵式擴張的助推器等
公司的主要產(chǎn)品有SMART斯瑪特系列壓力變送器、液位(界位變送器廠家、流量計、溫度傳感器和多參量變送器，產(chǎn)品計量資質(zhì)，防爆資質(zhì)齊全，整個生產(chǎn)系統(tǒng)通過ISO9000質(zhì)量認(rèn)證體系認(rèn)證。研發(fā)的智能磁致伸縮液位變送器，雙隔離靜壓式水準(zhǔn)儀，風(fēng)荷載變送器等產(chǎn)品獲得多項發(fā)明，得到市場的眾多好評。
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