在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中, 干擾已成為影響儀表精度的重要因素之一。工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場測量參數(shù)往往被轉(zhuǎn)換成微弱的低電平電壓信號, 并通過長距離傳輸至二次儀表或計算機系統(tǒng)。而任何電子、電氣設備在運行時都會向周圍發(fā)射電磁能量。這就可能對其他設備的正常工作產(chǎn)生干擾, 同時設備本身也可能受到周圍電磁環(huán)境的干擾而不能正常工作。當大功率電動設備啟停時使得干擾更趨嚴重及復雜, 而干擾在生產(chǎn)過程的影響具有隱蔽性。因此,在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中, 如何消除和抑制干擾是很重要的工作。
干擾一般分為3 種基本模式:a)電容性干擾(見圖2), 起因于電路間電場的相互作用, 即電場干擾, 它包括靜電干擾;b)電感性干擾(見圖3),起因于電路間磁場的相互作用, 即磁場干擾;c)電場和磁場的共同作用的干擾, 即電磁干擾。
常用的抗干擾措施比較多, 屏蔽和接地是抑制噪聲的基本方法。接地分安全接地和信號接地, 安全接地是為保護電氣設備安全及人員意外觸及時, 不至發(fā)生電擊危險;信號接地是為信號電壓提供一個等電位點。
安全接地和信號接地點不應在同一個位置, 否則信號端會引入意想不到的干擾。因此, 要有效抑制干擾, 必須具有良好的信號接地。屏蔽對于抑制電容性干擾特別有效, 屏蔽的目的是為了隔斷“場”的耦合, 抑制各種場的干擾, 同時也可以防止噪聲干擾向某一特定區(qū)域傳播, 達到保護電氣設備的目的。屏蔽與接地也有著相當密切的關系, 作為屏蔽的導體都需要接地, 并且應該是單點接地。為了抑制磁場干擾, 一般采用雙絞線代替兩根平行導線。
筆者曾在生產(chǎn)調(diào)試過程中遇到過由于屏蔽與接地不良的原因, 使得絕壓變送器檢測數(shù)據(jù)產(chǎn)生不正常跳動。后檢查出是由于連接電纜的屏蔽層出現(xiàn)了破損所造成的。分析其原因有二：
a)導致屏蔽層出現(xiàn)兩端接地, 且有不均衡的接地電位, 從而使金屬屏蔽層上產(chǎn)生干擾電流, 這時屏蔽層本身就形成了一個#大的干擾源, 導致其性能遠不如非屏蔽傳輸通道。
b)電纜屏蔽性能大大降低, 周圍電子、電氣設備產(chǎn)生的電磁場對其產(chǎn)生了干擾。這種情況要是發(fā)生在生產(chǎn)過程的調(diào)節(jié)控制回路中, 必定會引起受控閥門產(chǎn)生不良的動作, 甚至會出現(xiàn)閥門全開或全關的情況, 這對于正常的生產(chǎn)是極大的隱患。某些應用場合對于絕壓變送器, 要求檢測的過程參數(shù)小且比較平穩(wěn), 微小的干擾都可能引起檢測結(jié)果大的波動, 這將不利于過程的自動調(diào)節(jié)。
總之, 干擾是覺對的, 干擾所產(chǎn)生的結(jié)果也是復雜的, 時變的。在生產(chǎn)過程中工程技術人員應該重視抑制干擾。要使儀表檢測數(shù)據(jù)真實反映生產(chǎn)過程的工藝狀況, 屏蔽和接地是必不可少的。
由于絕壓變送器應用場合的特殊性, 在實際生產(chǎn)過程的使用中, 除了盡可能地消除和抑制不必要的各種電磁場的干擾外, 其本身與工藝管道或設備的連接的密封性也是不容忽視的一點。
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