關(guān)于抗干擾問題的一些考慮
現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的電磁干擾可能引起數(shù)據(jù)偏差、誤動(dòng)作甚至停止工作。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)和設(shè)備安裝過程的配置、布線隨機(jī)性比較大,所以對(duì)干擾無法全部預(yù)料。除了設(shè)計(jì)時(shí)做更多考慮外,現(xiàn)場(chǎng)也需要采取措施增加抗干擾能力。
一般來說,干擾主要通過以下幾種途徑進(jìn)入系統(tǒng):1. 電源;2. 輸入端子;3. 輸出端子;4.空間輻射。解決方法可以考慮采取以下以下措施:
1. 電源:當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有大功率用電器或者含有可控硅的電路如電焊機(jī)、大功率變頻柜(如感應(yīng)加熱裝置)工作時(shí),或者與此類設(shè)備的電源線并行、同管敷設(shè)時(shí)會(huì)使電源發(fā)生突變或者大量高次諧波進(jìn)入電源。經(jīng)常采取的措施:
1.1. 在電源進(jìn)線端設(shè)置 L-C 濾波網(wǎng)絡(luò),通常由扼流圈和電容、壓敏電阻等元件組成,主要吸收突波脈沖和高次諧波,也可在電源進(jìn)線端并聯(lián)電容(見下:消除火花)。
1.2. 比較嚴(yán)重的要考慮單獨(dú)從變壓器供電(單獨(dú)穿管)或者加隔離變壓器、穩(wěn)壓電源。
1.3. 信號(hào)線不能和電源線同管敷設(shè),這也可能是引入干擾的途徑。
2. 輸入端子:輸入端子通常引入弱信號(hào),解決的方法:
2.1. 在不影響響應(yīng)速度的前提下,通常可在輸入端并聯(lián)電容濾波消除脈沖干擾,具體數(shù)值一般在 0.01~22μF 之間,耐壓值由電源或者信號(hào)電壓決定;
2.2. 輸入信號(hào)導(dǎo)線采用屏蔽線。如果是接續(xù)的兩段導(dǎo)線的屏蔽層務(wù)必連接可靠(最好錫焊)。屏蔽層應(yīng)該有良好絕緣,不可與機(jī)架、柜體發(fā)生摩擦、打火。
3. 輸出端子:輸出端子通常控制外部報(bào)警或者控制元件如接觸器、繼電器。有接點(diǎn)的電器在開斷/閉合瞬間可能有火花產(chǎn)生,感性元件(如電磁閥)通常會(huì)有比較大的感應(yīng)電勢(shì),火花和感應(yīng)電勢(shì)都可能造成干擾。解決的方法:
3.1. 消除火花:在輸出接點(diǎn)上并聯(lián) 0.47~4μF/630V 油浸紙介電容和470V~630V 壓敏電阻(根據(jù)電源電壓選擇)吸收,防止對(duì)初級(jí)造成脈沖干擾。
3.2. 直流電源供電的接觸器、繼電器在線圈上反向并聯(lián)二極管(二極管正接電源負(fù)、二極管負(fù)接電源正)吸收反電勢(shì)。這種方法一般可以得到好的效果,可能時(shí)盡量采用直流接觸器、繼電器。
4. 空間輻射:這種干擾幾乎到處存在,但強(qiáng)的干擾不多,在大功率變頻柜如感應(yīng)加熱裝置感應(yīng)圈周圍比較強(qiáng)烈。通常儀器最好采用金屬殼體,并且作良好接地,感應(yīng)加熱裝置機(jī)架機(jī)體也應(yīng)該接地。
對(duì)于接地,要考慮現(xiàn)場(chǎng)地線是否可靠。有的接地線截面太小、接地線只接到柜子接地線而柜子接地線沒有和廠房接地線連通,甚至有的廠房沒有廠房接地線、廠房接地線和避雷接地線共用,或者設(shè)備的交流供電電源零線不正規(guī),都可能造成電源電壓不穩(wěn)、容量不足、干擾嚴(yán)重。這些情況現(xiàn)場(chǎng)多次發(fā)生,可能是造成疑難問題的原因,需要引起注意。
一般來說,干擾主要通過以下幾種途徑進(jìn)入系統(tǒng):1. 電源;2. 輸入端子;3. 輸出端子;4.空間輻射。解決方法可以考慮采取以下以下措施:
1. 電源:當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)有大功率用電器或者含有可控硅的電路如電焊機(jī)、大功率變頻柜(如感應(yīng)加熱裝置)工作時(shí),或者與此類設(shè)備的電源線并行、同管敷設(shè)時(shí)會(huì)使電源發(fā)生突變或者大量高次諧波進(jìn)入電源。經(jīng)常采取的措施:
1.1. 在電源進(jìn)線端設(shè)置 L-C 濾波網(wǎng)絡(luò),通常由扼流圈和電容、壓敏電阻等元件組成,主要吸收突波脈沖和高次諧波,也可在電源進(jìn)線端并聯(lián)電容(見下:消除火花)。
1.2. 比較嚴(yán)重的要考慮單獨(dú)從變壓器供電(單獨(dú)穿管)或者加隔離變壓器、穩(wěn)壓電源。
1.3. 信號(hào)線不能和電源線同管敷設(shè),這也可能是引入干擾的途徑。
2. 輸入端子:輸入端子通常引入弱信號(hào),解決的方法:
2.1. 在不影響響應(yīng)速度的前提下,通常可在輸入端并聯(lián)電容濾波消除脈沖干擾,具體數(shù)值一般在 0.01~22μF 之間,耐壓值由電源或者信號(hào)電壓決定;
2.2. 輸入信號(hào)導(dǎo)線采用屏蔽線。如果是接續(xù)的兩段導(dǎo)線的屏蔽層務(wù)必連接可靠(最好錫焊)。屏蔽層應(yīng)該有良好絕緣,不可與機(jī)架、柜體發(fā)生摩擦、打火。
3. 輸出端子:輸出端子通常控制外部報(bào)警或者控制元件如接觸器、繼電器。有接點(diǎn)的電器在開斷/閉合瞬間可能有火花產(chǎn)生,感性元件(如電磁閥)通常會(huì)有比較大的感應(yīng)電勢(shì),火花和感應(yīng)電勢(shì)都可能造成干擾。解決的方法:
3.1. 消除火花:在輸出接點(diǎn)上并聯(lián) 0.47~4μF/630V 油浸紙介電容和470V~630V 壓敏電阻(根據(jù)電源電壓選擇)吸收,防止對(duì)初級(jí)造成脈沖干擾。
3.2. 直流電源供電的接觸器、繼電器在線圈上反向并聯(lián)二極管(二極管正接電源負(fù)、二極管負(fù)接電源正)吸收反電勢(shì)。這種方法一般可以得到好的效果,可能時(shí)盡量采用直流接觸器、繼電器。
4. 空間輻射:這種干擾幾乎到處存在,但強(qiáng)的干擾不多,在大功率變頻柜如感應(yīng)加熱裝置感應(yīng)圈周圍比較強(qiáng)烈。通常儀器最好采用金屬殼體,并且作良好接地,感應(yīng)加熱裝置機(jī)架機(jī)體也應(yīng)該接地。
對(duì)于接地,要考慮現(xiàn)場(chǎng)地線是否可靠。有的接地線截面太小、接地線只接到柜子接地線而柜子接地線沒有和廠房接地線連通,甚至有的廠房沒有廠房接地線、廠房接地線和避雷接地線共用,或者設(shè)備的交流供電電源零線不正規(guī),都可能造成電源電壓不穩(wěn)、容量不足、干擾嚴(yán)重。這些情況現(xiàn)場(chǎng)多次發(fā)生,可能是造成疑難問題的原因,需要引起注意。
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