大國匠芯:國產壓力變送器的可靠性分析及抗干擾設計
信息來源: 華恒 | [ 2019-11-06 ] 點擊量: 45

在國產壓力變送器安裝運行初期即~時間內,國產壓力變送器可靠性較差。分析可知,此時之所以出現故障,多是設計與生產工藝不當造成的。在設計時,元件的選用、邏輯電路的設計本身存在不完善、不匹配的地方。尤其是現在的國產壓力變送器企業,大多數都是整機廠,其電子元器件等都要外購,而其篩選和老化處理電子元器件的時間和手段相對有限,加上國產壓力變送器應用單位初期操作人員技術水平及新環境因素的影響,這就造成了在實際應用中,初始階段國產壓力變送器可靠性較低,而不同于理論上在初期國產壓力變送器可靠性最高的分析。
不同地電位引入的干擾在大地中,各個不同點之間往往存在電位差。

尤其在大功率的用電設備附近,當這些設備的絕緣性能較差時,這一電位差更大。而在國產壓力變送器的使用中往往在輸入回路會有兩個以上的接地點,這樣就會把不同接地點的電位差引入國產壓力變送器。這種地電位差有時能達l~lV,它同時出現在兩根信號導線上大國匠芯:國產壓力變送器的可靠性分析及抗干擾設計
共地尤合干擾電位差通過靜電耦合的方式,能在兩輸入端感應出對地的共同電壓,以共模干擾的形式出現。
由于共模干擾它不和信號相疊加,它不直接對國產壓力變送器產生影響,但它能通過測量系統形成到地的泄漏電流。泄漏電流通過電阻的耦合就能直接作用于國產壓力變送器,從而產生干擾。
6脈沖電壓干擾脈沖電壓能夠作用于模擬電路之外,還可以對數字電路產生干擾。這些脈沖電壓的發生源是開關、電機、繼電器這樣一些感性負載和產生放電的機器等。
在了解了各種不同的干擾源之后,我們就可以針對不同的情況采取相應的措施。因為所有的干擾源都是通過一定的耦合通道而對國產壓力變送器產生影響的,所以我們可以通過切斷干擾的耦合通道來抑制干擾。通常采用的方式有信號導線的扭絞、屏蔽、接地、平衡、濾波、隔離等方法,一般會同時采取多種措施。
干擾的抑制常用的抗干擾措施比較多。要想抑制干擾,必須對干擾作全面地分析,要在消除或抑制噪聲源、破壞干擾途徑和削弱接收電路對噪聲干擾的敏感性這三個方面采取措施。大國匠芯:國產壓力變送器的可靠性分析及抗干擾設計
消除噪聲源是積極主動的措施。從原則上講,對于噪聲源應予以消除。但是,實際上很多的噪聲源是難以消除或是不能消除的。如泵運行時電機的電磁干擾就是不能夠消除的。這時候就必須采取防護措施來抑制干擾。
.1串模干擾的抑制串模干擾與被測信號所處的地位相同,因此一旦產生串模干擾,就不容易消除。所以應當首先防止它的產生。防止串模干擾的措施一般有以下這些:由于把信號導線扭絞在一起能使信號回路包圍的面積大為減少,而且是兩根信號導線到干擾源的距離能大致相等,分布電容也能大致相同,所以能使由磁場和電場通過感應耦合進人回路的串模干擾大為減小。
為了防止電場的干擾,可以把信號導線用金屬包起來。通常的做法是在導線外包一層金屬網(或者鐵磁材料),外套絕緣層。屏蔽的目的就是隔斷干擾源,導線2為信號導線,導線2對地電阻可認為是無限大,并在導線外包裹屏蔽層。我們可以清楚地看到屏蔽層接地和不接地的兩種情況。
對于變化速度很慢的直流信號,可以在國產壓力變送器的輸入端加人濾波電路,以使混雜于信號的干擾衰減到最小。但是在實際的工程設計中,這種方法一般很少用,這一點通常在國產壓力變送器的電路設計過程中就已經考慮了。
以上的幾種方法主要是針對不可避免的干擾場已經形成后的被動抑制措施,但是在實際過程中,我們應當盡量避免干擾場的形成。比如注意將信號導線遠離動力線;合理布線,減少雜散磁場的產生;對變壓器等電器元件加以磁屏蔽等等。
共模干擾的抑制由于國產壓力變送器系統信號多為低電平,因此,共模干擾也會使國產壓力變送器信號產生畸變,帶來各種測量的錯誤。防止共模干擾通常采取的措施如下:通常國產壓力變送器和信號源外殼為安全起見都接大地,保持零電位。信號源電路以及國產壓力變送器系統也需要穩定接地,但是如果接地方式不恰當,將形成地回路導人干擾。如中就是這種情況,兩點接地,存在地電位差從而產生共模干擾。因此,國產壓力變送器回路通常采用在系統處單點接地。但是事實上,信號源側對地不可能完全絕緣。因此,從這個意義上來說,徹底消除地電位差形成的干擾是不可能的。
所以,為了提高國產壓力變送器的抗干擾能力,通常在低電平測量國產壓力變送器中都把二次國產壓力變送器“浮地”,也就是將二次國產壓力變送器與地絕緣,以切斷共模干擾電壓的泄漏途徑,使干擾無法進人。在實際應用中,我們通常將屏蔽和接地結合起來應用,往往能夠解決大部分的干擾問題。如果將屏蔽層在信號側與國產壓力變送器側均接地,則地電位差會通過屏蔽層形成回路。由于地電阻通常比屏蔽層的電阻小得多,所以在屏蔽層上就會形成電位梯度,并通過屏蔽層與信號導線間的分布電容耦合到信號電路中去,因此屏蔽層也必須一點接地,而且信號導線屏蔽層接地應與系統接地同側;大國匠芯:國產壓力變送器的可靠性分析及抗干擾設計
事實上,二次國產壓力變送器的外殼為了安全是需要接地的。而國產壓力變送器的輸人端與外殼之間一定存在分布電容和漏阻抗,因此浮地不可能把泄漏途徑完全切斷。這樣,在必要的時候,通常采用的是雙層屏蔽浮地保護,也就是在國產壓力變送器的外殼內部再套一個內屏蔽罩。內屏蔽罩與信號輸人端以及外殼之間均不做電氣連接,內屏蔽層引出一條導線與信號導線的屏蔽層相連接,而信號線的屏蔽在信號源處一點接地。這樣可使國產壓力變送器的輸人保護屏蔽及信號屏蔽使信號源穩定起來,處于等電位狀態,大大提高國產壓力變送器抗干擾的能力即便這樣,其實也是存在一定的泄漏電流的,但是抑制干擾的措施就是為了讓干擾信號強度降低至相對與實際信號強度來說可忽略的程度。
為了提高儀器儀表的抗干擾能力,通常在低電平測量儀器儀表中都把二次儀器儀表“浮地”,也就是將二次儀器儀表與地絕緣,以切斷共模干擾電壓的泄漏途徑,使干擾無法進人。在實際應用中,我們通常將屏蔽和接地結合起來應用,往往能夠解決大部分的干擾問題。如果將屏蔽層在信號側與儀器儀表側均接地,則地電位差會通過屏蔽層形成回路。由于地電阻通常比屏蔽層的電阻小得多,所以在屏蔽層上就會形成電位梯度,并通過屏蔽層與信號導線間的分布電容耦合到信號電路中去,因此屏蔽層也必須一點接地,而且信號導線屏蔽層接地應與系統接地同側。

事實上,二次儀器儀表的外殼為了安全是需要接地的。而儀器儀表的輸人端與外殼之間一定存在分布電容和漏阻抗,因此浮地不可能把泄漏途徑完全切斷。這樣,在必要的時候,通常采用的是雙層屏蔽浮地保護,也就是在儀器儀表的外殼內部再套一個內屏蔽罩。內屏蔽罩與信號輸人端以及外殼之間均不做電氣連接,內屏蔽層引出一條導線與信號導線的屏蔽層相連接,而信號線的屏蔽在信號源處一點接地。這樣可使儀器儀表的輸人保護屏蔽及信號屏蔽使信號源穩定起來,處于等電位狀態,大大提高儀器儀表抗干擾的能力(具體可參見)。即便這樣,其實也是存在一定的泄漏電流的,但是抑制干擾的措施就是為了讓干擾信號強度降低至相對與實際信號強度來說可忽略的程度。

西安華變送器廠家工業自動變送器廠家及系統的研發、生產、銷售和服務的高新技術企業,公司基于原西儀的技術優勢研發并改進了電感式傳感器和電路板的核心技術,擁有三十多年的儀變送器廠家生產及研發經驗集。以及開始致力于HART協變送器廠家的探索和研發,是國內智變送器廠家及HART協議技術的開拓者,主營單法蘭液位計,雙法蘭液位計,磁致伸縮液位計,衛生型壓力變送器,高精度壓力變送器,hart475手操器,靜壓式液位計,投入式液位計,一個將科技企業由外延式擴張進入內涵式擴張的助推器等
公司的主要產品有SMART斯瑪特系列壓力變送器、液位(界位變送器廠家、流量計、溫度傳感器和多參量變送器,產品計量資質,防爆資質齊全,整個生產系統通過ISO9000質量認證體系認證。研發的智能磁致伸縮液位變送器,雙隔離靜壓式水準儀,風荷載變送器等產品獲得多項發明,得到市場的眾多好評。

? 888电影网