干擾分析電子地磅（汽車衡）如何預(yù)防
電子地磅（汽車衡）所處工業(yè)環(huán)境中的干擾源及耦合途徑，針對(duì)電子稱重系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了能有效抑制絕大部分類型干擾的屏蔽和屏蔽接地措施技術(shù)。
一、隨著傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，及其在電子稱重技術(shù)中的的廣泛應(yīng)用，大大地推動(dòng)了電子稱重技術(shù)的向前發(fā)展，使之邁上了一個(gè)新臺(tái)階。電子地磅儀表系統(tǒng)中稱重傳感器和稱重顯示儀表的性能，促使稱重傳感器和稱重顯示儀表在智能化、多功能化、集成化、高精度和高分辨率等方面向前邁進(jìn)了一大步，從而提高了電子稱重系統(tǒng)的稱量準(zhǔn)確度和分辨率。由于大部分電子地磅所處的工業(yè)環(huán)境條件比較惡劣，其儀表系統(tǒng)經(jīng)常受電磁輻射、靜電感應(yīng)、電磁脈沖、雷擊放電、高頻噪聲和地電位不平衡等有害因素影響，這些干擾通過(guò)一定的耦合方式，和一定的耦合通道進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)的信號(hào)回路，使有用信號(hào)發(fā)生誤差，歪曲測(cè)量結(jié)果，從而致使儀表系統(tǒng)的稱量精度、靈敏度和可靠性降低，嚴(yán)重時(shí)甚至使儀表系統(tǒng)*不能工作。因此必須采用相應(yīng)的抗干擾技術(shù)和措施，有效地抑制各種干擾，zui大限度地降減干擾的影響和危害，從而保證電子地磅稱重的準(zhǔn)確可靠和示值的穩(wěn)定。
二、工業(yè)環(huán)境中干擾源及耦合通道：干擾產(chǎn)生于干擾源，其種類及引入的原因、途徑多種多樣。有單一干擾，也有多種原因造成的相互疊加的復(fù)雜干擾。放置電子地磅的大地表面不一定是理想的零電位，如各種電氣設(shè)備的接地裝置、建筑、構(gòu)架的避雷針接地樁等，都能使地面電位產(chǎn)生很大的差別，并且隨時(shí)會(huì)有變化。因此，電子地磅的接地裝置若設(shè)置不妥，反而會(huì)由接地導(dǎo)線引入干擾，這些干擾主要是通過(guò)下列方式和耦合途徑引入電子地磅重系統(tǒng)的。
三、 空間中的干擾源及耦合途徑
1、輸電線路周圍存在著 50Hz 的交變電磁場(chǎng)，假如儀表系統(tǒng)中的信號(hào)電纜有一段相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度與輸電線平行，則此時(shí)儀表系統(tǒng)與大地之間形成的封閉回路相當(dāng)于一匝線圈，工頻交變磁場(chǎng)就會(huì)在信號(hào)線上激發(fā)起一個(gè)相當(dāng)量值的電動(dòng)勢(shì)。尤其是大功率輸電線路，即使遠(yuǎn)離信號(hào)電纜，由于電流較大，仍然會(huì)通過(guò)電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)兩種途徑，在信號(hào)線上引起干擾。
2、大容量變壓器和大功率電動(dòng)機(jī)，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的漏磁磁通，致使影響區(qū)域內(nèi)的信號(hào)線產(chǎn)生工頻電磁感應(yīng)噪聲。
3、射頻電磁場(chǎng)的干擾，地球表面的任何空間，因廣播、電視、通信、郵電和雷達(dá)等沒(méi)備收發(fā)信號(hào)及企業(yè)的高頻淬火等原因，而存在著數(shù)以千計(jì)的各種頻率的射頻電磁場(chǎng)，儀表系統(tǒng)的信號(hào)線此時(shí)則相當(dāng)于一根接收天線，盡管遠(yuǎn)離各種發(fā)射臺(tái)，但仍會(huì)以電磁輻射耦合方式（天線效應(yīng)）引入射頻干擾。
四、干擾引入的途徑之三———共接地線的對(duì)地電流引入的阻抗干擾
干擾電路和被干擾電路共用一接地線，則會(huì)引起共阻抗噪聲。儀表系統(tǒng)中若干個(gè)傳感器與稱重儀表共用一接地線，則稱重儀表地線或某一個(gè)傳感器地線入地電流的變化，就會(huì)在這條公共接地線始端產(chǎn)生電位變化，從而對(duì)其它單元產(chǎn)生干擾。為提高接地的可靠性，避免對(duì)地電流引入的阻抗噪聲，接地線不能串聯(lián)使用，可采朋共用一組接地裝置的并聯(lián)方法。只要接地線盡量粗，布置對(duì)稱并減少線路電阻，就能保證共接地電位不變。
通過(guò)以上分析，為減少地電位變化引入的干擾，應(yīng)采用信號(hào)線屏蔽系統(tǒng)單端入地，并加大接地線截面積（一般應(yīng)大于 6mm2），以減少接地線電阻。
五、 抗干擾技術(shù)和措施
干擾問(wèn)題的形成是因?yàn)?/span>干擾源的存在，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(guò)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（即阻斷干擾信號(hào)的通路）、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(lái)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(wú)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。
六、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(guò)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)于一般電子地磅，傳感器與安裝底座之問(wèn)不設(shè)置絕緣墊，而是與電子地磅的預(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)?/span>傳感器外殼本身就是一個(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。
七、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(guò)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(wú)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(kāi)動(dòng)力線。若現(xiàn)場(chǎng)無(wú)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(wú)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。
一般情況下，信號(hào)電纜屏蔽層可采用圖 1 所示的接地線路。
八、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)。
b、可在初級(jí)次級(jí)繞組間另纏一層開(kāi)路線圈或開(kāi)路銅箔，并把其中一端接地，使干擾由初級(jí)繞組通過(guò)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。
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(guò)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)。
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