一、前言
'F/~o1\. (o 5s"b 傳感器變送器的應(yīng)用非常廣泛,不論是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防建設(shè),還是在日常生活、教育事業(yè)以及科學(xué)研究等領(lǐng)域,處處可見
模擬傳感器的身影。但在模擬傳感器的設(shè)計(jì)和使用中,都有一個如何使其測量精度達(dá)到最高的問題。
.eS<Dbku< i[O& )N,c 而眾多的干擾一直影響著傳感器的測量精度,如:現(xiàn)場大耗能設(shè)備多,特別是大功率感性負(fù)載的啟停往往會使電網(wǎng)產(chǎn)生幾百伏甚至幾千伏的尖脈沖干擾;
ncZ+gzK|" ~Q Oe## 工業(yè)電網(wǎng)欠壓或過壓(涉縣鋼鐵廠供電電壓在160V~310V波動),常常達(dá)到額定電壓的35%左右,這種惡劣的供電有時長達(dá)幾分鐘、幾小時,甚至幾天;各種信號線綁扎在一起或走同一根多芯電纜,信號會受到干擾,特別是信號線與交流動力線同走一個長的管道中干擾尤甚;
|-fgj' e6`Jbu+J<f 多路開關(guān)或保持器性能不好,也會引起通道信號的竄擾;
=J18eH!] 1XrO~W\= 空間各種電磁、氣象條件、雷電甚至地磁場的變化也會干擾傳感器的正常工作;
Df}A^G >X S-a]j;U 此外,現(xiàn)場溫度、濕度的變化可能引起
電路參數(shù)發(fā)生變化,腐蝕性氣體、酸堿鹽的作用,野外的風(fēng)沙、雨淋,甚至鼠咬蟲蛀等都會影響傳感器的可靠性。
5GI,o|[s6 pI1-cV,` 模擬傳感器輸出的一般都是小信號,都存在小信號放大、處理、整形以及抗干擾問題,也就是將傳感器的微弱信號精確地放大到所需要的統(tǒng)一
標(biāo)準(zhǔn)信號(如1VDC~5VDC或4mADC~20mADC),并達(dá)到所需要的技術(shù)指標(biāo)。
Y[ j6u\y TYy?KG>:' 這就要求設(shè)計(jì)制作者必須注意到模擬傳感器電路圖上未表示出來的某些問題,即抗干擾問題。只有搞清楚模擬傳感器的干擾源以及干擾作用方式,設(shè)計(jì)出消除干擾的電路或預(yù)防干擾的措施,才能達(dá)到應(yīng)用模擬傳感器的最佳狀態(tài)。
.8 2P(}h Q3XpHnufu+ 二、干擾源、干擾種類及干擾現(xiàn)象
Yz'K]M_Dq KWq+PeB5TS 傳感器及儀器儀表在現(xiàn)場運(yùn)行所受到的干擾多種多樣,具體情況具體分析,對不同的干擾采取不同的措施是抗干擾的原則。這種靈活機(jī)動的策略與普適性無疑是矛盾的,解決的辦法是采用模塊化的方法,除了基本構(gòu)件外,針對不同的運(yùn)行場合,儀器可裝配不同的選件以有效地抗干擾、提高可靠性。在進(jìn)一步討論電路元件的選擇、電路和
系統(tǒng)應(yīng)用之前,有必要分析影響模擬傳感器精度的干擾源及干擾種類。
]Oe2JfJwx 7LfAaj 1、主要干擾源
8^kGS-+^ !eGC6o}f (1)靜電感應(yīng)
s,"]aew B |5]Jm] 靜電感應(yīng)是由于兩條支電路或元件之間存在著寄生電容,使一條支路上的電荷通過寄生電容傳送到另一條支路上去,因此又稱電容性耦合。
g1;:KzVv gIo@Pm (2)電磁感應(yīng)
~Z