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1、第九章第九章 检测安装的干扰抑制技术检测安装的干扰抑制技术 干扰:工业消费中检测安装的运用条件很复杂,被丈量往往被转换为微弱的低电平信号,并远间隔传保送至显示仪表,这时经常会有一些与被丈量无关的电量电压或电流与有用的信号一同进入检测安装之中。这些与被丈量无关的影响检测安装正常任务的非信号电量电压或电流就称为“干扰。 危害:在丈量过程中,由于这些干扰的存在,轻那么使丈量安装示值误差加大、灵敏度降低、指示不稳、零点漂移、严重失真或超差等,重那么使丈量结果完全失常。 第一节第一节 干扰的构成干扰的构成 一、构成干扰的三要素一、构成干扰的三要素 干扰源、耦合通道和接纳电路是构成干扰的三个要干扰源、耦合

2、通道和接纳电路是构成干扰的三个要素。三要素之间的联络如下图。干扰必需经过一定的素。三要素之间的联络如下图。干扰必需经过一定的耦合通道或传输途径才干对检测安装的正常任务呵斥耦合通道或传输途径才干对检测安装的正常任务呵斥不良的影响。不良的影响。 二、常见的干扰耦合方式 一电磁耦合 电磁耦合又称互感耦合,它是由于两电路之间存在互感而产生的。一个电路中电流的改动引起磁交链而耦合到另一个电路。假设某一电路有干扰,那么同样可以经过互感而耦合到另一电路中。 在大功率变压器、交流电机、强电流电力线等周围存在较强的交变磁场,假设仪表信号线在其附近经过,就会遭到交变磁场影响而产生交变电动势,构成工频干扰,如下图。

3、 电磁耦合及等效电路如下图。图中电磁耦合及等效电路如下图。图中InIn为电路为电路A A中的中的干扰电流源,干扰电流源,M M为两电路之间的互感,为两电路之间的互感,UncUnc为为B B中所引起中所引起的感应干扰电压。可以得出的感应干扰电压。可以得出 结论:干扰电压结论:干扰电压UncUnc正比于干扰源的电流正比于干扰源的电流UncUnc、干扰源的、干扰源的角频率角频率和互感和互感M M。 nncMIjU 电磁耦合及等效电路电磁耦合及等效电路(a) (a) 电磁耦合的实践情况电磁耦合的实践情况 (b) (b) 等效电路等效电路 二静电耦合二静电耦合 静电耦合又称电容耦合,是由于两个电路之间存

4、静电耦合又称电容耦合,是由于两个电路之间存在着寄生电容,使一个电路的电荷影响到另一个电路。在着寄生电容,使一个电路的电荷影响到另一个电路。信号线接近电网线敷设,电网线与信号线之间存在分信号线接近电网线敷设,电网线与信号线之间存在分布电容,因电网线与两信号线间隔不等,分布电容亦布电容,因电网线与两信号线间隔不等,分布电容亦不同,从而会由于静电耦合而产生感应电压,构成差不同,从而会由于静电耦合而产生感应电压,构成差模干扰模干扰es es 静电耦合产生干扰静电耦合产生干扰 仪表丈量线路受静电耦合传输干扰的表示图及等效电路如下图 。可以写出在Xi上干扰电压的表达式:思索到普通情况下有 ,故上式可简化为

5、 UXCjXCjUisisa11isXCjUXCjUisa 静电耦合a表示图 b等效电路 假设干扰信号假设干扰信号U=5VU=5V,分布电容为,分布电容为0.01pf0.01pf,信号频率,信号频率为为1MHz1MHz,放大器输入阻抗为,放大器输入阻抗为100k100k,那么此干扰在放,那么此干扰在放大器输入端所呵斥的干扰电压大器输入端所呵斥的干扰电压Us=31.4mVUs=31.4mV,再经放大倍,再经放大倍数为数为100100的放大器后,在放大器输出端的干扰电压为的放大器后,在放大器输出端的干扰电压为3.14V3.14V,可见其影响是很大的。,可见其影响是很大的。可以得到以下结论:可以得到

6、以下结论:1 1干扰源的频率越高,静电耦合引起的干扰也越严重。干扰源的频率越高,静电耦合引起的干扰也越严重。2 2干扰电压与接纳电路的输入阻抗成正比,降低接纳干扰电压与接纳电路的输入阻抗成正比,降低接纳电路的输入阻抗可减少静电耦合的干扰。电路的输入阻抗可减少静电耦合的干扰。3 3经过合理布线和适当防护措施以减小分布电容,可经过合理布线和适当防护措施以减小分布电容,可减少静电耦合的干扰。减少静电耦合的干扰。 三公共阻抗耦合 公共阻抗耦合就是多个电路经过共有阻抗呵斥的耦合。当某一电路的电流经过共有阻抗时,会在共有阻抗上产生电压,该电压就能够成为其他电路的干扰。干扰电压正比于公共阻抗和噪声源电流。公

7、共阻抗耦合是检测仪表中很常见的一种干扰,如: 由接地线阻抗构成的公共阻抗耦合干扰。多台电子丈量安装的公共线接地时,假设在接地线上有较大电流经过,会经过接地线阻抗产生公共阻抗耦合干扰,如下图; 由电源内阻构成的公共阻抗耦合干扰。当用同一由电源内阻构成的公共阻抗耦合干扰。当用同一个电源同时对多个仪表供电时,如有高电平电路的输个电源同时对多个仪表供电时,如有高电平电路的输出电流流过电源,这个电流就会在电源内阻上产生压出电流流过电源,这个电流就会在电源内阻上产生压降,构成干扰电压,呵斥对其它低电平电路的干扰,降,构成干扰电压,呵斥对其它低电平电路的干扰,如下图;如下图; 3 3信号输出电路的相互关扰。

8、当电子丈量安装的信号信号输出电路的相互关扰。当电子丈量安装的信号输出电路带有多路负载时,假设有任一路负载发生变输出电路带有多路负载时,假设有任一路负载发生变化,此变化都将经过输出阻抗公共耦合而影响到其它化,此变化都将经过输出阻抗公共耦合而影响到其它输出电路,如下图。输出电路,如下图。 公共阻抗耦合等效电路可用图表示。图中Zc表示两个电路之间的共有阻抗,In表示干扰源的电流,Unc表示被干扰电路的干扰电压。 可写出被干扰电路的干扰电压Unc的表达式 可见公共阻抗耦合干扰电压Unc正比于共有阻抗Zc值和干扰源电流In 。假设要消除公共阻抗耦合干扰,首先要消除两个或几个电路之间的共有阻抗。 cnnc

9、ZIU 当信号线路与动力线路之间绝缘低劣,或信号线路之间绝缘低劣,就能够出现导电性接触,给信号线路引入共模干扰电压,其等效电路如下图。图中EN表示噪声电动势,Rm为漏电阻,Zi为漏电流流入电路的输入阻抗,UN为干扰电压。假设直流放大器的输入阻抗Zi=108,干扰源电动势UN=15V,绝缘电阻Rm=108,可以得出 NimiNEZRZUV149. 0NU 从以上估算可知,对于高输入阻抗放大器来说,即使是微弱的漏电流干扰,也将呵斥严重的后果。所以必需提高与输入端有关电路的绝缘程度。 漏电流耦合的实例如下图,运用热电偶丈量温度时,耐火砖在高温下的绝缘性电阻大大下降,热电偶的陶瓷套管、绝缘子在高温下绝

10、缘性能同样大大下降。因此在高温下,电加热设备的电源会经过热电偶维护套管走漏到热电偶上,构成高温漏电,从而在热电偶与地之间产生一个共模干扰电压ec。 五外线路附加电势五外线路附加电势 在丈量系统中,由于不同金属零件或导线相接触,当其在丈量系统中,由于不同金属零件或导线相接触,当其两端接点处于不同温度时,会产生附加热电势;两种金属两端接点处于不同温度时,会产生附加热电势;两种金属因某种缘由进入酸、碱、盐溶液,产生化学电势。这种电因某种缘由进入酸、碱、盐溶液,产生化学电势。这种电势均为直流,在接线端子板或是干簧继电器等处容易产生,势均为直流,在接线端子板或是干簧继电器等处容易产生,对仪表影响极重,应

11、尽量防止这种干扰出现。对仪表影响极重,应尽量防止这种干扰出现。六不等电位接地六不等电位接地 同一信号回路多点接地,同一信号回路多点接地,“大地大地成为信号回路的一成为信号回路的一部分。由于实践大地电阻不为零,因此当大地中流过电流部分。由于实践大地电阻不为零,因此当大地中流过电流时,在不同点上就会产生不等电位的景象。假设仪表输入时,在不同点上就会产生不等电位的景象。假设仪表输入回路中存在两个或多个接地点,就能够出现因接地点不等回路中存在两个或多个接地点,就能够出现因接地点不等电位而产生共模干扰电位而产生共模干扰ecec。特别是出现接地缺点电流或有直。特别是出现接地缺点电流或有直接雷击电流时,将出

12、现强大的大地杂散电流,大地上不同接雷击电流时,将出现强大的大地杂散电流,大地上不同接地点能够出现明显的电位差接地点能够出现明显的电位差ecec。 第二节第二节 差模干扰与共模干扰差模干扰与共模干扰 根据干扰进入信号丈量电路的方式以及与有用信号的关系,根据干扰进入信号丈量电路的方式以及与有用信号的关系,可将干扰分为差模干扰与共模干扰。可将干扰分为差模干扰与共模干扰。一、差模干扰一、差模干扰 差模干扰又称横向干扰、正态干扰或串模干扰等。它使丈量安装差模干扰又称横向干扰、正态干扰或串模干扰等。它使丈量安装的两个信号输入端子的电位差发生变化,即干扰信号与有用信号的两个信号输入端子的电位差发生变化,即干

13、扰信号与有用信号是按电压源方式串联起来作用于输入端的。由于它和有用信号叠是按电压源方式串联起来作用于输入端的。由于它和有用信号叠加起来直接作用于输入端,因此它直接影响丈量结果。差模干扰加起来直接作用于输入端,因此它直接影响丈量结果。差模干扰可用图所示的两种方式表示。可用图所示的两种方式表示。 差模干扰等效电路a串联电压源方式 b并联电流源方式 呵斥差模干扰的缘由很多。呵斥差模干扰的缘由很多。 差模干扰产生的缘由a温度丈量系统的差模干扰 b热电偶焊在经过电流的导体上引进差模干扰 c动圈式检流计的差模干扰 a(b)(c)常用的消除差模干扰的方法有:常用的消除差模干扰的方法有: 用低通输入滤波器滤除

14、交流干扰;用低通输入滤波器滤除交流干扰; 尽能够早地对被测信号进展前置放大,以提高回路中尽能够早地对被测信号进展前置放大,以提高回路中的信噪比;的信噪比; 在选取组成检测系统的元器件时,可以采用高抗扰度在选取组成检测系统的元器件时,可以采用高抗扰度的逻辑器件,经过提高阈值电平来抑制低噪声的干扰,的逻辑器件,经过提高阈值电平来抑制低噪声的干扰,或采用低速逻辑部件来抑制高频干扰;或采用低速逻辑部件来抑制高频干扰; 信号线应选用带屏蔽层的双绞线或电缆线,并有良好信号线应选用带屏蔽层的双绞线或电缆线,并有良好的接地系统。的接地系统。 二、共模干扰二、共模干扰 共模干扰又称纵向干扰、对地干扰、同相关扰、

15、共态共模干扰又称纵向干扰、对地干扰、同相关扰、共态干扰等。它是相对于公共的基准地接地点,在丈干扰等。它是相对于公共的基准地接地点,在丈量系统的两个输入端子上同时出现的干扰,如下图。量系统的两个输入端子上同时出现的干扰,如下图。这种干扰可以是直流电压,也可以是交流电压,其幅这种干扰可以是直流电压,也可以是交流电压,其幅值可达几伏甚至更高。呵斥共模干扰的主要缘由是被值可达几伏甚至更高。呵斥共模干扰的主要缘由是被测信号的参考接地点和检测安装输入信号的参考接地测信号的参考接地点和检测安装输入信号的参考接地点不同。虽然它不直接影响丈量结果,但当信号输入点不同。虽然它不直接影响丈量结果,但当信号输入电路参

16、数不对称时,它会转化为差模干扰,对丈量产电路参数不对称时,它会转化为差模干扰,对丈量产生影响。生影响。 共模干扰通常用等效电压源表示。共模干扰通常用等效电压源表示。 共模干扰共模干扰 共模干扰等效电路共模干扰等效电路 共模干扰电流的通路只是部分与信号电路共有,共模干扰电流的通路只是部分与信号电路共有,且共模干扰会经过干扰电流通路和信号电流通路的不且共模干扰会经过干扰电流通路和信号电流通路的不对称性转化为差模干扰,从而影响丈量结果。对称性转化为差模干扰,从而影响丈量结果。 常见的共模干扰耦合有下面几种:常见的共模干扰耦合有下面几种:1 1在丈量系统附近有大功率电气设备,因绝缘不良漏在丈量系统附近

17、有大功率电气设备,因绝缘不良漏电,或三相动力电网负载不平衡,零线有较大电流时,电,或三相动力电网负载不平衡,零线有较大电流时,都存在着较大的地电流和地电位差。这时,假设丈量都存在着较大的地电流和地电位差。这时,假设丈量系统有两个以上接地点,那么地电位差就会呵斥共模系统有两个以上接地点,那么地电位差就会呵斥共模干扰。干扰。2 2当电气设备的绝缘性能不良时,动力电源会经过漏当电气设备的绝缘性能不良时,动力电源会经过漏电阻耦合到丈量系统的信号回路,构成干扰。电阻耦合到丈量系统的信号回路,构成干扰。 3 3在交流供电的电子丈量仪表中,动力电源会经在交流供电的电子丈量仪表中,动力电源会经过电源变压器的原

18、边、副边绕组间的杂散电容、整流过电源变压器的原边、副边绕组间的杂散电容、整流滤波电路、信号电路与地之间的杂散电容与地构成回滤波电路、信号电路与地之间的杂散电容与地构成回路,构成工频共模干扰。路,构成工频共模干扰。 三、共模干扰向差模干扰的转化三、共模干扰向差模干扰的转化 共模干扰对仪表的影响比差模干扰小,但在一定共模干扰对仪表的影响比差模干扰小,但在一定条件下,共模干扰会转化为差模干扰,其对仪表的影条件下,共模干扰会转化为差模干扰,其对仪表的影响大大加强。响大大加强。 假设组成信号传输外线路的桥路不平衡,共模干假设组成信号传输外线路的桥路不平衡,共模干扰可以转化为差模干扰,转化原理如下图。扰可

19、以转化为差模干扰,转化原理如下图。 cseZRRZRRe)(111222 由于共模干扰只需转换成差模干扰才干对检测仪表产生干扰作用,所以共模干扰对丈量系统的影响大小取决于共模干扰转换成差模干扰的大小。可以利用“共模干扰抑制比值的大小来衡量丈量系统对共模干扰的抑制才干。 共模干扰抑制比定义为作用于丈量系统的共模干扰信号与使丈量系统产生同样输出所需的差模信号之比。通常以对数方式表示为 式中 Ucm为作用于丈量系统的共模干扰信号;Ucd为使丈量系统产生同样输出所需的差模信号。 共模干扰抑制比也可定义为检测仪表的差模增益Kd与共模增益Kc之比,即值越高,阐明系统对共模干扰的抑制才干越强。 cdcmUU

20、lg20CMRR cdKKlg20CMRR 共模干扰是一种常见的干扰源,常采用的抑制共模干扰的方法有: 采用双端输入的差分放大器作为仪表输入通道的前置放大器,是抑制共模干扰的有效方法。设计比较完善的差分放大器,在不平衡电阻为1k的条件下,共模抑制比CMRR可达100160dB; 采用变压器或光耦合器把各种模拟负载与数字信号隔分开来,也就是把“模拟地与“数字地断开。被测信号经过变压器耦合或光电耦合获得通路,共模干扰由于不成回路而得到有效的抑制; 可以采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰。这是利用屏蔽方法使输入信号的“模拟地浮空,从而到达抑制共模干扰的目的。 第三节第三节 抑制干扰的措施抑制干

21、扰的措施 首先要发现干扰源,在干扰源处杜绝干扰是积极的措施。有首先要发现干扰源,在干扰源处杜绝干扰是积极的措施。有些干扰,如自然干扰及某些现场环境干扰是不可防止的。这时,些干扰,如自然干扰及某些现场环境干扰是不可防止的。这时,减弱干扰通道对干扰的耦合,以及提高接纳电路的抗干扰才干就减弱干扰通道对干扰的耦合,以及提高接纳电路的抗干扰才干就显得非常重要。显得非常重要。1消除干扰源消除干扰源 普通来说,电压或电流剧变的地方就是干扰源。如继电器通断、普通来说,电压或电流剧变的地方就是干扰源。如继电器通断、电容充电、电机运转、集成电路开关任务等都能够成为干扰源。电容充电、电机运转、集成电路开关任务等都能

22、够成为干扰源。 消除和抑制干扰源的方法可采用低噪声电路、瞬态抑制电路和稳消除和抑制干扰源的方法可采用低噪声电路、瞬态抑制电路和稳压电路等。所用器件尽能够采用低噪声、高频特性好、稳定性高压电路等。所用器件尽能够采用低噪声、高频特性好、稳定性高的电子元件。器件选择不当能够产生新的干扰源。的电子元件。器件选择不当能够产生新的干扰源。 2 2割断干扰耦合途径割断干扰耦合途径 对于以对于以“电路电路的方式侵入的干扰,可采取提的方式侵入的干扰,可采取提高绝缘性能、改动接地方式及采用隔离变压器、光高绝缘性能、改动接地方式及采用隔离变压器、光耦合器等措施切断干扰途径。采用退耦、滤波等手耦合器等措施切断干扰途径

23、。采用退耦、滤波等手段也可引导干扰信号的转移。对于以段也可引导干扰信号的转移。对于以“辐射辐射的方的方式侵入的干扰,普通采取各种屏蔽措施,如静电屏式侵入的干扰,普通采取各种屏蔽措施,如静电屏蔽、电磁屏蔽、磁屏蔽等。蔽、电磁屏蔽、磁屏蔽等。 3 3提高接纳电路的抗干扰才干提高接纳电路的抗干扰才干 普通来说,高输入阻抗的电路比低输入阻抗的普通来说,高输入阻抗的电路比低输入阻抗的电路易受干扰;模拟电路比数字电路的抗干扰才干电路易受干扰;模拟电路比数字电路的抗干扰才干差;规划松散的电子安装比构造紧凑的易于接纳干差;规划松散的电子安装比构造紧凑的易于接纳干扰。为消弱电路对干扰的敏感性,可以采用滤波、扰。

24、为消弱电路对干扰的敏感性,可以采用滤波、选频、双绞线、对称电路和负反响等措施。一个设选频、双绞线、对称电路和负反响等措施。一个设计良好的检测安装应该具备对有用信号敏感、对干计良好的检测安装应该具备对有用信号敏感、对干扰信号尽量不敏感的特性。扰信号尽量不敏感的特性。 此外,还可采用软件抑制干扰。经过编入一定此外,还可采用软件抑制干扰。经过编入一定的程序进展信号处置和分析判别,到达抑制干扰的的程序进展信号处置和分析判别,到达抑制干扰的目的。目的。 经常采用的措施有以下几种。经常采用的措施有以下几种。一、隔离一、隔离 隔离有两种含义,即可靠的绝缘和合理地布线隔离有两种含义,即可靠的绝缘和合理地布线思

25、索间距和走向。思索间距和走向。 1. 隔离变压器隔离变压器 地环路干扰地环路干扰 变压器阻隔地环路变压器阻隔地环路 2.2.光电耦合光电耦合二、屏蔽二、屏蔽 屏蔽技术主要是抑制电磁感应对检测安装的干屏蔽技术主要是抑制电磁感应对检测安装的干扰,它是利用铜或铝等低阻资料或导磁性良好的铁扰,它是利用铜或铝等低阻资料或导磁性良好的铁磁性资料把元件、电路、组合件或传输线等包围起磁性资料把元件、电路、组合件或传输线等包围起来以隔离内外电磁的相互关扰,屏蔽普通分为静电来以隔离内外电磁的相互关扰,屏蔽普通分为静电屏蔽、电磁屏蔽、低频磁屏蔽、驱动屏蔽。屏蔽、电磁屏蔽、低频磁屏蔽、驱动屏蔽。 光电耦合截断地环路光

26、电耦合截断地环路 1 1静电屏蔽静电屏蔽 静电屏蔽是根据静电学原理,即处于静电平衡形静电屏蔽是根据静电学原理,即处于静电平衡形状下,导体内部各点等电位,故在导体内部无电力线。状下,导体内部各点等电位,故在导体内部无电力线。因此采用导电性能良好的金属作屏蔽盒,并将它接地,因此采用导电性能良好的金属作屏蔽盒,并将它接地,可使其内部的电力线不外传,同时也不使外部的电力可使其内部的电力线不外传,同时也不使外部的电力线影响其内部。线影响其内部。 a a非屏蔽非屏蔽 b b屏蔽屏蔽 静电屏蔽的原理静电屏蔽的原理 静电屏蔽能防止静电场的影响,用它可以消除或减弱两电路之间由于寄生分布电容耦合而产生的干扰。静电

27、屏蔽时,可以在屏蔽导体上恣意开缝,以防止涡流损耗。 静电屏蔽的典型运用之一,是在电源变压器的原边与副边绕组之间,插入一个梳齿形导体,并将其接地,可以防止两绕组之间的静电耦合。 a非接地情况 b接地情况接地导线的静电屏蔽作用 2 2电磁屏蔽电磁屏蔽 电磁屏蔽主要防止交变电场的影响。其根本原理电磁屏蔽主要防止交变电场的影响。其根本原理是采用导电良好的金属屏蔽罩、屏蔽盒等,将被维护是采用导电良好的金属屏蔽罩、屏蔽盒等,将被维护的电路包围在其中,屏蔽体良好接地。利用高频电磁的电路包围在其中,屏蔽体良好接地。利用高频电磁场对屏蔽金属的电磁感应作用,在屏蔽金属内产生涡场对屏蔽金属的电磁感应作用,在屏蔽金属

28、内产生涡流,用涡流产生的磁场抵消或减弱干扰磁场的影响,流,用涡流产生的磁场抵消或减弱干扰磁场的影响,从而得到屏蔽的效果。从而得到屏蔽的效果。电磁屏蔽的必要条件是在屏蔽导体内流过高频电流,而电磁屏蔽的必要条件是在屏蔽导体内流过高频电流,而且电流必需在抵消干扰磁通的方向上。它主要用来防且电流必需在抵消干扰磁通的方向上。它主要用来防止高频电磁场的影响,对低频磁场干扰的屏蔽影响很止高频电磁场的影响,对低频磁场干扰的屏蔽影响很小。小。屏蔽层的资料必需选择导电性能良好的低电阻金属,如屏蔽层的资料必需选择导电性能良好的低电阻金属,如铜、铝或镀银铜板等。铜、铝或镀银铜板等。 用导电良好的金属资料做成的接地电磁

29、屏蔽层,可同时用导电良好的金属资料做成的接地电磁屏蔽层,可同时起到电磁屏蔽和静电屏蔽两种作用。起到电磁屏蔽和静电屏蔽两种作用。 3 3 低频磁屏蔽低频磁屏蔽 低频磁场由于其频率低,趋附效应很小,吸收低频磁场由于其频率低,趋附效应很小,吸收损耗小,并且由于其波阻抗低,反射损耗也很小,损耗小,并且由于其波阻抗低,反射损耗也很小,电磁屏蔽对这种低频磁通干扰的屏蔽效果是很差的。电磁屏蔽对这种低频磁通干扰的屏蔽效果是很差的。 低频磁屏蔽的原理低频磁屏蔽的原理 4 4驱动屏蔽驱动屏蔽 驱动屏蔽又称驱动屏蔽又称“电位跟踪屏蔽电位跟踪屏蔽,就是用被屏,就是用被屏蔽导体的电位经过蔽导体的电位经过1:11:1电压

30、跟随器来驱动屏蔽导体的电压跟随器来驱动屏蔽导体的电位,其原理如图电位,其原理如图11-2411-24所示。假设所示。假设1:11:1电压跟随器电压跟随器是理想的,那么导体是理想的,那么导体B B与屏蔽层与屏蔽层C C二者等电位。虽然二者等电位。虽然导体导体B B和屏蔽层和屏蔽层C C之间有寄生电容存在,但因之间有寄生电容存在,但因B B与与C C等等电位,故此寄生电容不起作用。因此驱动屏蔽能有电位,故此寄生电容不起作用。因此驱动屏蔽能有效地抑制经过寄生电容产生的耦合干扰。效地抑制经过寄生电容产生的耦合干扰。 综上所述,在现场中敷设信号线时要留意:综上所述,在现场中敷设信号线时要留意:现场中带盖

31、的钢质电缆槽和穿线管兼有静电屏现场中带盖的钢质电缆槽和穿线管兼有静电屏蔽才干及一定的电磁屏蔽才干。因此远间隔信蔽才干及一定的电磁屏蔽才干。因此远间隔信号线传输宜采用钢质电缆槽、穿线管进展屏蔽号线传输宜采用钢质电缆槽、穿线管进展屏蔽敷设。假设电缆槽内安放不同用途、不同电压敷设。假设电缆槽内安放不同用途、不同电压等级的电线电缆时,应分类布置,如毫伏类低等级的电线电缆时,应分类布置,如毫伏类低电平信号、本安线路、开关量联锁线路、电源电平信号、本安线路、开关量联锁线路、电源线路等,应运用钢质隔离板分类敷设,进展补线路等,应运用钢质隔离板分类敷设,进展补充屏蔽;小型安装以及现场接线箱引出线的分充屏蔽;小

32、型安装以及现场接线箱引出线的分支线路宜用钢管分类穿管走线。支线路宜用钢管分类穿管走线。 对重要的信号线,尤其是毫伏级低电平信对重要的信号线,尤其是毫伏级低电平信号线,宜用带屏蔽的电线电缆,此是抗静电感号线,宜用带屏蔽的电线电缆,此是抗静电感应干扰的最有效方法。应干扰的最有效方法。 三、三、 双绞线双绞线 所谓双绞线,是由成对的两根导线线芯相互绞扭而所谓双绞线,是由成对的两根导线线芯相互绞扭而构成的电线电缆。两根导线的位置反复交替,纵观全构成的电线电缆。两根导线的位置反复交替,纵观全线路,其与干扰源间的分布电容几乎相等,因交变磁线路,其与干扰源间的分布电容几乎相等,因交变磁场感应或静电感应产生的

33、干扰电势几乎可以相互抵消场感应或静电感应产生的干扰电势几乎可以相互抵消线路电阻对称情况下,残留的差模干扰电势就很线路电阻对称情况下,残留的差模干扰电势就很小了。小了。双绞线普通由两根双绞线普通由两根22222626号绝缘铜导线相互缠绕而成,号绝缘铜导线相互缠绕而成,假设把一对或多对绞合导线放在一个绝缘套管中便构假设把一对或多对绞合导线放在一个绝缘套管中便构成了双绞线电缆。两根导线相互扭合,其扭绞节距的成了双绞线电缆。两根导线相互扭合,其扭绞节距的长短与该导线的线径有关。线径越细,扭绞节距越短,长短与该导线的线径有关。线径越细,扭绞节距越短,抑制感应噪声的效果越明显,但本钱添加。抑制感应噪声的效

34、果越明显,但本钱添加。 双绞线主要用来传输模拟信号,也适用于数字信号传双绞线主要用来传输模拟信号,也适用于数字信号传输,对较短间隔的数字信号传输效果好。双绞线在信输,对较短间隔的数字信号传输效果好。双绞线在信号传输运用中具有传输间隔远、传输质量高、抗干扰号传输运用中具有传输间隔远、传输质量高、抗干扰才干强、布线方便、造价低廉等优点。但其对信号也才干强、布线方便、造价低廉等优点。但其对信号也存在着较大的衰减,并且产生波形畸变。所以在用双存在着较大的衰减,并且产生波形畸变。所以在用双绞线远间隔传输信号时,必需采取放大、补偿等措施。绞线远间隔传输信号时,必需采取放大、补偿等措施。 双绞线分为屏蔽双绞

35、线和非屏蔽双绞线两种。屏蔽双双绞线分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种。屏蔽双绞线电缆的外层由一层金属箔包裹,从而能抑制双绞绞线电缆的外层由一层金属箔包裹,从而能抑制双绞线向外辐射电磁波,同时具有很高的信号传输速率。线向外辐射电磁波,同时具有很高的信号传输速率。但屏蔽双绞线造价相对较高,安装施工也比非屏蔽双但屏蔽双绞线造价相对较高,安装施工也比非屏蔽双绞线电缆困难。绞线电缆困难。 双绞线抗干扰有效、经济,可明显抑制静电感应和交双绞线抗干扰有效、经济,可明显抑制静电感应和交变磁场引入的干扰,是优先思索的措施之一。变磁场引入的干扰,是优先思索的措施之一。 四、实现正确接地四、实现正确接地 所谓接地是指

36、将一个点与某个电位基准面用导体衔接所谓接地是指将一个点与某个电位基准面用导体衔接起来建立低电阻的导电通道。起来建立低电阻的导电通道。 这里的这里的“地地通常是指以下两种:一种是通常是指以下两种:一种是“大地大地平安地。接地的目的是为电气设备提供一个维护平安地。接地的目的是为电气设备提供一个维护接地,或者是满足静电屏蔽的要求。一种是接地,或者是满足静电屏蔽的要求。一种是“信号基信号基准地准地信号地。信号地。 接地的目的是为系统或电路的各部分提供一个稳定的接地的目的是为系统或电路的各部分提供一个稳定的基准电位,并以低的阻抗为信号电流回流到信号源提基准电位,并以低的阻抗为信号电流回流到信号源提供通路

37、。供通路。 1 1检测安装的地线检测安装的地线 屏蔽接地线及机壳接地线屏蔽接地线及机壳接地线 信号接地线信号接地线 功率地线功率地线 交流电源地线即交流交流电源地线即交流50Hz50Hz地线地线 2 2常见的接地方式常见的接地方式电路的一点接地和多点接地电路的一点接地和多点接地 普通高频电路应就近多点接地,低频电路普通高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。应一点接地。 一点接地又分单级电路一点接地和多级电路一一点接地又分单级电路一点接地和多级电路一点接地两种情况。点接地两种情况。 单级电路的一点接地a恣意点接地 b一点接地 各种地线的分开设置 五、浮置技术 浮置又称浮空、浮接。假设检测安装的输入放大器的公共线,既不接机壳也不接大地,那么称为浮空。浮空的目的是要阻断干扰电流的通路。浮空后,检测电路的公共线与大地或机壳之间的阻抗很大。被浮置的丈量系统,丈量电路与机壳或大地之间无直流联络。 六、加装滤波器 滤波器的安

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