预防电子汽车衡的干扰分析及抑制（二）

预防电子汽车衡的干扰分析及抑制(二)

    干扰问题的形成是因为干扰源的存在,抗干扰的原则就是抑制干扰源.这些干扰源发出的噪声通过一定的耦合通道,对仪表系统产生影响.为了避免和减少干扰的影响,在设计仪表时就应考虑其抗*力,而找出并采取措施消除干扰源,也是同等的重要.
　　为防止干扰的传播和耦合,常用抑制干扰源的措施有:信号导线的扭绞、屏蔽、接地(即为扰信号提供泄放通路)、浮置、平衡、滤波和隔离等.其中,屏蔽(即静电屏蔽和磁场屏蔽两种)、屏蔽接地技术和措施是本文所要重点介绍的.因为尽管日益*的仪表技术可采用各种相应的措施来抑制各种噪声,但以消除干扰源为目的的屏蔽和屏蔽接地技术,对绝大多数类型的干扰信号,都是一种有效的抑制手段,尤其对变化频率与称重信号一致的干扰信号,仪表技术就无法抑制,只有强化屏蔽措施,如双层屏蔽或同轴电缆等措施予以克服.
　　四、 信号电缆的屏蔽和接地
　　仪表系统中的信号传输应用zui普遍的是有线传输,有线传输方式中多数为电压传输.由于信号线上传输的低电平电压信号很弱,一般为 mV级;并要且通过一定距离传输至称重仪表.因此除有用信号外,因各种原因,经常会有一些与被测信号无关的电压或电流存存,从而使干扰进入称重仪表.为减降信号传输环节引入的干扰噪声,可采取以下有效措施:
　　1、 信号电缆采用屏蔽电缆.在实践中,我们多将屏蔽层在仪表处单端接地,也可在传感器处接地.
　　2、 信号电缆应避开动力线.若现场无法与动力线远离,则只能采用电缆金属防护管道的隔离式屏蔽措施.应该注意的是,非磁性屏蔽体对50Hz 工频的磁场无屏蔽效果.必要时可将信号线穿入铁管中,并把铁管接地.由于铁管磁阻很小,进入铁管的磁场会大大降低,使信号线得到磁屏蔽.
　　3、电缆受到冲击、振动、弯曲时,其绝缘层与屏蔽层之间会产生局部的分离和摩擦,以致由于静电效应会在屏蔽层产生电荷运动.这种运动会以电容耦合、电磁耦合方式在信号线上产生噪声.必要时可采用同轴电缆加以克服.
　　五、 称重传感器的接地
　　称重传感器与大地之间可以*浮地,也可以通过外壳上的接地螺钉与接地桩有可靠稳定的连接,可视具体情况而定.如果不存在由接地导线传播途径引入的干扰,则对于一般电子汽车衡,传感器与安装底座之问不设置绝缘垫,而是与电子汽车衡的预埋铁板或地脚螺钉直接连接.为满足抗共模干扰的要求,传感器与大地之间应设置接地桩,并与传感器外壳可靠连接.传感器妥善接地后,不但有效地抑制地电位变化引入的共模干扰,而且还能消除因空间电磁场、静电感应等影响因素而在桥路网络上产生的干扰信号,因为传感器外壳本身就是一个外屏蔽罩,可保护传感器的弹性体内部的应变片的电子线路.
　　六、 称重显示仪表的屏蔽接地,称重仪表的抗*力应从两个方面考虑:一是仪表的抗干扰设计,二是仪表内部线路与器件之间的抗于扰措施.以下主要介绍后者.
　　1、电源变压器的屏蔽和接地,电源变压器会对表内的信号线路引起两方面干扰:是 220V/50Hz 的民用电在初级线圈产生的磁通,不可能全部被有效地用于电压变换,铁心外会有漏磁通对测量线路形成干扰.针对这两种下扰途径,可分别采用以下措施:
　　a、可在初级次级绕组间另缠一层开路线圈或开路铜箔,并把其中一端接地,使干扰由初级绕组通过对屏蔽层的分布电容直接流入地,以隔离初级端引入的异常电压和噪声电压对次级绕组的影响.
　　b、可在变压器周围包一层两头焊接成短路的铜皮或绕一组短路线圈,以抵消漏磁场.
　　2、放大器的屏蔽和屏蔽接地,称重仪表的前置放大器是一个弱信号放大器.放大器周围存在杂散电磁场时,放大器的输入电路中某些重要元件处在这种变动的电场和磁场中,就会通过磁感应和静电感应产生干扰电压.为抑制外界的这种干扰,通常采用对称输入的差分放大器和单层浮置技术,将放大器设置在屏蔽罩内,屏蔽层与仪表外壳、放大器输入部分之间不作电气上的连接,而只单独引出一根导线,作为内屏蔽层保护端 G 与信号线屏蔽层连接.在技术要求更高的场合,可采用双层浮置技术.