地磅工作時(shí)常見的干擾及抑制措施

由于地磅所處的工業(yè)環(huán)境比較惡劣，且干擾眾多，錯(cuò)綜復(fù)雜，稱重傳感器以及稱重儀表經(jīng)常受到電磁輻射、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，這些干擾通過一定的耦合方式（串模干擾和共模干擾方式），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，從而致儀表內(nèi)部的稱量精度、靈敏度和可靠性降低，嚴(yán)重時(shí)甚至使儀表系統(tǒng)不能正常工作。此外，現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度的變化有可能引起電路參數(shù)的變化，腐蝕性氣體、鹽酸的作用，野外的風(fēng)沙，雨淋，甚至鼠咬蟲蛀等都會(huì)影響傳感器的可靠性。因此必須采用相應(yīng)的抗干擾技術(shù)和措施，有效地抑制或消除各種干擾，最大限度地降低干擾的影響和危害，從而保證地磅稱重的準(zhǔn)確可靠和示值的穩(wěn)定。

一、干擾的種類

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)干擾的作用方式，可分為串模干擾與共模干擾。

1. 串模干擾

是指干擾電壓與有效信號(hào)串聯(lián)疊加后作用到儀表上的干擾。干擾信號(hào)的侵入在往返兩條線是一致的，它通常來自于高壓輸電線與信號(hào)線平行鋪設(shè)的電源線及大電流控制線所產(chǎn)生的空間電磁場(chǎng)。除外界干擾源外，設(shè)備內(nèi)部本身耦合也可產(chǎn)生串模干擾。由于串模干擾信號(hào)與被測(cè)信號(hào)所處的地位相同，所以一旦產(chǎn)生了串模干擾之后，它的有害作用往往不太容易消除，所以應(yīng)該首先防止它的產(chǎn)生。常用有效的方法有信號(hào)線絞扭、屏蔽、濾波、對(duì)消、盡量使信號(hào)線與電源線分開敷設(shè)等。

2. 共模干擾

是加在儀表任一輸入端與地之間的干擾。干擾信號(hào)在兩條線上各流過一部分，以地為公共回路，它的來源一般是地磅存在對(duì)地漏電、地電位差和線路本身對(duì)地干擾等。由于線路的不平衡狀態(tài)，共模干擾可能會(huì)轉(zhuǎn)換成串模干擾，那就難一消除了。共模干擾的抑制通常可采用接地、隔離等措施。

二、干擾源及耦合通道

干擾產(chǎn)生于干擾源，它們?cè)趥鞲衅鳌x表內(nèi)部都可能存在。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。地磅所處的空氣環(huán)境，有各種不同的頻率和幅值的電磁場(chǎng)在交織變化著，有的甚至極為強(qiáng)烈。它們嚴(yán)重沖擊影響著儀表系統(tǒng)。放置地磅的大地表面不一定是理想的零電位，因此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。干擾的引入方式主要為：電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)、附加弱電勢(shì)和化學(xué)電勢(shì)、振動(dòng)、不同地電位引入的干擾以及一些脈沖電壓除了能夠作用于模擬電路，還可以對(duì)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(jī)，繼電器等一些感性負(fù)載和產(chǎn)生放電的機(jī)器。

1.空氣中的干擾源及耦合途徑

（1）工頻噪聲干擾

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)長(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)。

②大容量變壓器與大功率電動(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。

（2）電子開關(guān)、脈沖發(fā)生器引起的干擾

這類電子器件在工作時(shí)，雖然不產(chǎn)生火花放電，但由于線路內(nèi)電流產(chǎn)生急劇變化，引起很高的前沿，以致產(chǎn)生高能量的脈沖電磁場(chǎng)。

（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，雷達(dá)等設(shè)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引入射頻干擾。

2.大地引入的干擾及傳輸途徑

（1）不同地電位引入的干擾

（2）兩點(diǎn)接地引入的干擾

（3）共接地線的對(duì)電流引入的阻抗干擾

三、抗干擾技術(shù)和措施

1.稱重傳感器的抗干擾

稱重傳感器與大地之間可以完全浮地，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。

2.信號(hào)電纜的抗干擾

（1）信號(hào)電纜采用屏蔽電纜。

（2）信號(hào)電纜應(yīng)避開開動(dòng)力線。

（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)。

3.稱重儀表的抗干擾

（1）電源變壓器的屏蔽和接地

（2）放大器的屏蔽和屏蔽接地。