魏德米勒隔離器C030-03 MCZ RTD CLPWeidmueller8705990000
系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的原因
在工業(yè)生產(chǎn)過程中實現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種自動化儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu),它們之間的信號傳輸既有微弱到毫伏級、微安級的小信號,又有幾十伏,甚至數(shù)千伏、數(shù)百安培的大信號;既有低頻直流信號,也有高頻脈沖信號等等,構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間信號傳輸互相干擾,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作。出現(xiàn)這種情況除了每個儀表、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響外,還有一個十分重要的因素就是由于儀表和設(shè)備之間的信號參考點之間存在電勢差,因而形成“接地環(huán)路”造成信號傳輸過程中失真。因此,要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠的運行,“接地環(huán)路”問題是在系統(tǒng)信號處理過程中必須解決的問題。
解決“接地環(huán)路”的方法
根據(jù)理論和實踐分析,有三種解決方案:
方案:所有現(xiàn)場設(shè)備不接地,使所有過程環(huán)路只有一個接地點,不能形成回路,這種方法看似簡單,但在實際應(yīng)用中往往很難實現(xiàn),因為某些設(shè)備要求必須接地才能保證測量精度或確保人身安全,某些設(shè)備可能因為遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點。
第二種方案:使兩接地點的電勢相同,但由于接地點的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響,這種方案其實在實際中無法*做到。
第三種方案:在各個過程環(huán)路中使用信號隔離方法,斷開過程環(huán)路,同時又不影響過程信號的正常傳輸,從而*解決接地環(huán)路問題。
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1、供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計 對傳感器、儀器儀表正常工作危害嚴重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾,產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有:電焊機、大電機、可控機、繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈等。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)合的辦法來抑制。
干擾控制器
(1)用硬件線路抑制尖峰干擾的影響。常用辦法主要有三種:①在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計的干擾控制器,將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上,從而減弱其破壞性;②在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器,利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖;③在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻,利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,從而削弱干擾的影響。
(2)利用軟件方法抑制尖峰干擾。對于周期性干擾,可以采用編程進行時間濾波,也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間不采樣,從而有效地消除干擾。
(3)采用硬、軟件結(jié)合的看門狗(watchdog)技術(shù)抑制尖峰脈沖的影響。軟件:在定時器定時到之前,CPU訪問一次定時器,讓定時器重新開始計時,正常程序運行,該定時器不會產(chǎn)生溢出脈沖,watchdog也就不會起作用。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“飛程序”,則CPU就不會在定時到之前訪問定時器,因而定時信號就會出現(xiàn),從而引起系統(tǒng)復(fù)位中斷,保證智能儀器回到正常程序上來。
(4)實行電源分組供電,例如:將執(zhí)行電機的驅(qū)動電源與控制電源分開,以防止設(shè)備間的干擾。
(5)采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅(qū)動器對其它設(shè)備的干擾。該措施對以上幾種干擾現(xiàn)象都可以有效地抑制。
(6)采用隔離變壓器??紤]到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合,而是靠初、次級寄生電容耦合的,因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離,減少其分布電容,以提高抵抗共模力。
(7)采用高抗干擾性能的電源,如利用頻譜均衡法設(shè)計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機干擾非常有效,它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉(zhuǎn)換成低電壓峰值(電壓峰值小于TTL電平)的電壓,但干擾脈沖的能量不變,從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗力。
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