股票配资世界歡迎您的到来!

您好,三暢儀表官方网站歡迎您!

官方微信|加入收藏|聯系三暢

全國咨詢服務熱線:

0517-8699832618952302362

新聞资訊

聯系我們

熱门文章

日常工作中的溫度儀表采取的抗幹擾措施

来源:www.mjpawn.com作者:發表時間:2018-03-23 12:51:04

 摘 要:溫度儀表廣泛應用于各行各业,如在實際測量過程中不能正确使用測溫度儀表,便會産生測量誤差。本文重點探讨了幹擾産生的原因,并提出了針對溫度儀表专门的抗幹擾措施。溫度儀表使用者可參考本文對日常工作中的溫度儀表采取相應的抗幹擾措施。

 
1 引言
        溫度儀表廣泛應用于工业部门和科研機構,是具有自动指示、記錄、調節溫度的主要儀器;但它對于外界幹擾十分敏感,由于外界幹擾的引入,會使原本性能良好的儀表誤差增大,示值不穩定,速度變慢,甚至使儀表不工作。因此了解幹擾的来源及其消除方法,對于使用来說有很重要的意義。
 
2 幹擾信号對溫度儀表的影響
        在正常情況下,股票配资世界的熱電勢是溫度儀表的工作信号,儀表根據这個信号的大小而指示相應的溫度值。但是如果由于磁場,漏電流或其它因素的影響,在放大器輸入端出現一個附加信号,放大器會同樣把它放大,而这個信号不是我們所需要的工作信号,这就是幹擾信号。幹擾大致可能對儀表帶来下列影響:示值誤差增大和不穩定;靈敏度下降,不靈敏區增大;指針(指針式儀表)運行遲鈍,滿行程時間增加;帶有電接點式附加裝置的儀表由于指針在設定點附近擺动,會引起電磁繼電器跳动不停。
 
3 幹擾信号的分類
溫度儀表的現場使用過程中,産生幹擾的因素是多方面的,幹擾引入點也是變化多端的,但可以歸納为兩大類:串模幹擾和共模幹擾,如圖 1 所示。
        (1)串模幹擾:是指由兩條信号線本身作为回路時,由于外界幹擾源或設備内部本身耦合而産生的幹擾信号。在一般情況下,串模幹擾電壓約在幾毫伏到幾十毫伏的範圍之内。在大功率變壓器、交流電动機、強電流導線等的周圍都有較強的交變磁場,如果補償導線在其附近通過,就會受到这些交變磁場的影響,從而在輸入回路中感應出交變電动勢,形成串模幹擾。
串模幹擾
        (2)共模幹擾:是指幹擾電壓出現于儀表輸入端(正端或負端)對地之間的交流信号,在一般情況下共模幹擾電壓大多在幾伏到幾十伏的範圍之内。使用氧化鋁或瓷質保護套管的股票配资世界測量溫度,在高溫時電爐中的耐火磚、股票配资世界保護管和熱電極絕緣管的絕緣性能逐漸下降,甚至有些絕緣體會變成導電體,这時股票配资世界與地之間就會出現因高溫漏電而産生的共模幹擾電壓。
 
4 抗信号幹擾可采取的措施
不论是串模幹擾還是共模幹擾,在測溫現場中都是存在的。要免除这些影響,應在兩個方面采取措施:一方面要積極設法消除幹擾的来源或在可能範圍内把它減弱到最小的限度;另一方面要設法提高儀表的抗幹擾能力,使它在幹擾較強的環境中能正常工作。
 
(1)抗串模幹擾的措施:
        熱工控制儀表的電信号都是低電壓小電流,從導線電負荷上考慮,并不需要很大的截面積。但因工业現場距離較遠,環境惡劣,为使電阻較小,并有足夠機械強度,通常都選用截面積不小于1mm 2 的多股導線。多股導線的好處是柔軟易彎曲。根據抗幹擾的要求,可以用雙絞線、平行線、屏蔽線或同軸電纜。信号導線長度大,最容易受電場幹擾和磁場幹擾,如果附近有和它平行的动力線,僅就電場幹擾而论,就有下式的關系:
20180323125248.jpg
式中:e s —電場幹擾信号(mV);L—平行敷設的長度(m);C—等效分布電容(μF/m);R e —信号源内阻和負載電阻的并聯值(Ω);K—信号線系數;U—幹擾源的電壓(V)。
 
當信号線與低電壓大電流的动力線(例如電焊、電鍍、電加熱設備的電源線)平行敷設時,主要幹擾是磁場幹擾。其幹擾信号值可用下式計算:
20180323125251.jpg
式中:e m —磁場幹擾信号(mV);L—平行敷設導線的長度(m);D—信号線與动力線的距離(mm);I—动力線上的電流(A);K—信号線系數。
 
用雙絞線傳輸信号可以消除電磁場的幹擾。有屏蔽層的導線對于磁場幹擾来說并無減弱作用,这是因为一般屏蔽層为銅絲編織而成,對磁場幹擾的防止全然無效,它是专为預防電場幹擾制造的。對于磁場幹擾必須用鐵管屏蔽。穿在鐵管中的導線,由于鐵管的接地已兼有電場屏蔽的作用,故管内無需再用屏蔽導線。这樣磁力線将沿着磁阻很小的鐵管通過,而不致切割鐵管内的股票配资世界和補償導線。
 
在儀表輸入端加裝濾波器,这是提高抗串模幹擾的有力措施。
 
濾波是抑制幹擾信号的有效手段。在前述各種抗幹擾措施之下,如果仍有殘餘交流幹擾信号,隻有依靠濾波的辦法消除。
 
濾波電路有兩類,即單純用 RC 電路構成的無源濾波器和有運算放大器的有源濾波器。按頻率特性又可分为低通、高通、帶通及帶阻濾波器。下面以一個簡單的RC 電路,介紹濾波原理。單純用 RC 電路構成的“L”形無源濾波器如圖2 所示。
“L”形無源濾波器
在儀表輸入端裝濾波器,主要考慮對常見的50Hz 工頻幹擾的抑制。根據電路的分壓公式
 

20180323125344.jpg

 
當 ω/ω 0 = 10,輸出为輸入的 1/10。为了提高濾波效果,不外乎增大 RC 的乘積,但 C 增大,會使電容器的體積增大,如果增大 R 值,對有效信号的衰減也增大了,降低了儀表的靈敏度。为了使儀表的靈敏度不致因采用 RC 濾波器而下降太多,就要求放大器具有較高的輸入阻抗和放大倍數。同時,随着時間常數 RC 的增加,對儀表的快速性帶来了不利影響,但對增加儀表的穩定性卻有一些好處。
 
(2)抗共模幹擾的措施
在現場使用共模幹擾的産生主要是高溫漏電所引起的,因此要防止这種幹擾,着眼點應該是切斷漏電流的途徑或者盡可能地把它降低到最小值;其次是對主要線路采用等電位屏蔽。并合理安排一條漏電流通路,使它不致進入輸入變壓器。常用措施有下面幾種:
 
①股票配资世界“懸空”
        所謂股票配资世界“懸空”就是使股票配资世界不與電爐的耐火磚接觸。这種方法可以切斷漏電流流入的途徑,抗幹擾效果很好。但是股票配资世界套管在高溫下使用容易發生彎曲變形,很難長時間不與耐火磚接觸,不适用于水平插入安裝的股票配资世界。另外股票配资世界插入孔擴大後,将使散熱量增大,使得測量部位的溫度低于爐内溫度,從而造成測量誤差。
 
②放大器“浮空”
        将放大器和儀表外殼(大地)絕緣隔離,这也是切斷共模幹擾途徑的一個措施。但實際上很難做到这一點,因为變壓器、放大器以及測量系統和所有連接導線對地之間存在分布電容和漏電阻。所以單純采用这種方法不能把幹擾完全排除,而要和其它措施配合使用。
 
③采用三線制股票配资世界
        從股票配资世界的工作端(熱端)引出一條金屬線接地,这樣共模幹擾電壓将被短接。因为接地線的電阻很小,所以股票配资世界對地幾乎處于同一電位。这對消除共模幹擾效果很好。加接的金屬線應使用耐高溫并對股票配资世界不産生有害影響的材料。这種方法常用于帶氧化鋁保護套管的鉑铑股票配资世界中。
三線制股票配资世界原理圖
 
④股票配资世界保護管接地
        把股票配资世界的金屬保護管接地,對消除共模幹擾效果也很顯著。因为套管接地後,幹擾電流沿保護管通地,而不再進入股票配资世界。这種方法簡便,效果也比較好。
 
⑤旁路電容法
        这個方法是在補償導線的一端通過一個足夠大的電容接地使幹擾電流通過電容 C 旁路,以降低共模幹擾的電壓,如圖 3 所示。这個方法在幹擾不太強時有一定效果,但是當幹擾電壓較強,兩接地之間的電阻較大時,其效果就不顯著。
 
⑥等電位屏蔽
        測量系統的導線與它的屏蔽層存在分布電容和漏電阻,輸入變壓器初組繞阻與它的屏蔽層也存在分布電容與漏電阻。如果屏蔽層接地,那麼就成为洩漏途徑。漏電流通過測量橋路或輸入變壓器而造成幹擾見圖为避免这種漏電流的産生,可以把屏蔽層不接地而改接至股票配资世界輸入端負極或正極这樣屏蔽層就與測量系統的電位相等,它們之間沒有電位差,因而就不會有漏電流出現,如圖 4 所示。
等電位屏蔽圖
5 總結
        可見信号幹擾會影響溫度儀表的測量結果,測量數據的不準确會給産品質量、生産安全等帶来不利的後果。因此使用人員在日常工作中要分析幹擾信号産生的原因,并采取相應的措施,确保數據的準确可靠。

推薦産品