預(yù)防電子汽車衡的干擾分析及抑制(二)

    干擾問題的形成是因?yàn)楦蓴_源的存在,抗干擾的原則就是抑制干擾源.這些干擾源發(fā)出的噪聲通過一定的耦合通道,對(duì)儀表系統(tǒng)產(chǎn)生影響.為了避免和減少干擾的影響,在設(shè)計(jì)儀表時(shí)就應(yīng)考慮其抗*力,而找出并采取措施消除干擾源,也是同等的重要.
　　為防止干擾的傳播和耦合,常用抑制干擾源的措施有:信號(hào)導(dǎo)線的扭絞、屏蔽、接地(即為擾信號(hào)提供泄放通路)、浮置、平衡、濾波和隔離等.其中,屏蔽(即靜電屏蔽和磁場(chǎng)屏蔽兩種)、屏蔽接地技術(shù)和措施是本文所要重點(diǎn)介紹的.因?yàn)楸M管日益*的儀表技術(shù)可采用各種相應(yīng)的措施來抑制各種噪聲,但以消除干擾源為目的的屏蔽和屏蔽接地技術(shù),對(duì)絕大多數(shù)類型的干擾信號(hào),都是一種有效的抑制手段,尤其對(duì)變化頻率與稱重信號(hào)一致的干擾信號(hào),儀表技術(shù)就無法抑制,只有強(qiáng)化屏蔽措施,如雙層屏蔽或同軸電纜等措施予以克服.
　　四、 信號(hào)電纜的屏蔽和接地
　　儀表系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸應(yīng)用zui普遍的是有線傳輸,有線傳輸方式中多數(shù)為電壓傳輸.由于信號(hào)線上傳輸?shù)牡碗娖诫妷盒盘?hào)很弱,一般為 mV級(jí);并要且通過一定距離傳輸至稱重儀表.因此除有用信號(hào)外,因各種原因,經(jīng)常會(huì)有一些與被測(cè)信號(hào)無關(guān)的電壓或電流存存,從而使干擾進(jìn)入稱重儀表.為減降信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)引入的干擾噪聲,可采取以下有效措施:
　　1、 信號(hào)電纜采用屏蔽電纜.在實(shí)踐中,我們多將屏蔽層在儀表處單端接地,也可在傳感器處接地.
　　2、 信號(hào)電纜應(yīng)避開動(dòng)力線.若現(xiàn)場(chǎng)無法與動(dòng)力線遠(yuǎn)離,則只能采用電纜金屬防護(hù)管道的隔離式屏蔽措施.應(yīng)該注意的是,非磁性屏蔽體對(duì)50Hz 工頻的磁場(chǎng)無屏蔽效果.必要時(shí)可將信號(hào)線穿入鐵管中,并把鐵管接地.由于鐵管磁阻很小,進(jìn)入鐵管的磁場(chǎng)會(huì)大大降低,使信號(hào)線得到磁屏蔽.
　　3、電纜受到?jīng)_擊、振動(dòng)、彎曲時(shí),其絕緣層與屏蔽層之間會(huì)產(chǎn)生局部的分離和摩擦,以致由于靜電效應(yīng)會(huì)在屏蔽層產(chǎn)生電荷運(yùn)動(dòng).這種運(yùn)動(dòng)會(huì)以電容耦合、電磁耦合方式在信號(hào)線上產(chǎn)生噪聲.必要時(shí)可采用同軸電纜加以克服.
　　五、 稱重傳感器的接地
　　稱重傳感器與大地之間可以*浮地,也可以通過外殼上的接地螺釘與接地樁有可靠穩(wěn)定的連接,可視具體情況而定.如果不存在由接地導(dǎo)線傳播途徑引入的干擾,則對(duì)于一般電子汽車衡,傳感器與安裝底座之問不設(shè)置絕緣墊,而是與電子汽車衡的預(yù)埋鐵板或地腳螺釘直接連接.為滿足抗共模干擾的要求,傳感器與大地之間應(yīng)設(shè)置接地樁,并與傳感器外殼可靠連接.傳感器妥善接地后,不但有效地抑制地電位變化引入的共模干擾,而且還能消除因空間電磁場(chǎng)、靜電感應(yīng)等影響因素而在橋路網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生的干擾信號(hào),因?yàn)閭鞲衅魍鈿け旧砭褪且粋€(gè)外屏蔽罩,可保護(hù)傳感器的彈性體內(nèi)部的應(yīng)變片的電子線路.
　　六、 稱重顯示儀表的屏蔽接地,稱重儀表的抗*力應(yīng)從兩個(gè)方面考慮:一是儀表的抗干擾設(shè)計(jì),二是儀表內(nèi)部線路與器件之間的抗于擾措施.以下主要介紹后者.
　　1、電源變壓器的屏蔽和接地,電源變壓器會(huì)對(duì)表內(nèi)的信號(hào)線路引起兩方面干擾:是 220V/50Hz 的民用電在初級(jí)線圈產(chǎn)生的磁通,不可能全部被有效地用于電壓變換,鐵心外會(huì)有漏磁通對(duì)測(cè)量線路形成干擾.針對(duì)這兩種下擾途徑,可分別采用以下措施:
　　a、可在初級(jí)次級(jí)繞組間另纏一層開路線圈或開路銅箔,并把其中一端接地,使干擾由初級(jí)繞組通過對(duì)屏蔽層的分布電容直接流入地,以隔離初級(jí)端引入的異常電壓和噪聲電壓對(duì)次級(jí)繞組的影響.
　　b、可在變壓器周圍包一層兩頭焊接成短路的銅皮或繞一組短路線圈,以抵消漏磁場(chǎng).
　　2、放大器的屏蔽和屏蔽接地,稱重儀表的前置放大器是一個(gè)弱信號(hào)放大器.放大器周圍存在雜散電磁場(chǎng)時(shí),放大器的輸入電路中某些重要元件處在這種變動(dòng)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中,就會(huì)通過磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)產(chǎn)生干擾電壓.為抑制外界的這種干擾,通常采用對(duì)稱輸入的差分放大器和單層浮置技術(shù),將放大器設(shè)置在屏蔽罩內(nèi),屏蔽層與儀表外殼、放大器輸入部分之間不作電氣上的連接,而只單獨(dú)引出一根導(dǎo)線,作為內(nèi)屏蔽層保護(hù)端 G 與信號(hào)線屏蔽層連接.在技術(shù)要求更高的場(chǎng)合,可采用雙層浮置技術(shù).