钢水测温仪抗干扰措施在工业生产中的应用
钢水测温仪抗干扰措施在工业生产中的应用
1.钢水测温仪共模干扰的抑制
(1)应用平衡电路:一个系统的稳定程度取决于信号源、信号引线、负载的平衡以及其它杂散分布参数的平衡。为提高钢水测温仪抗共模干扰能力,采用平衡措施使两线路上所转换的电压相等,以此来降低耦合到负载上的该部分共模电压。
(2)钢水测温仪表采用双层屏蔽浮地保护技术:为提高钢水测温仪抗共模干扰能力,在放大器输入部分浮地的同时,钢水测温仪采用双层屏蔽浮地保护。除利用表壳作一层屏蔽外,在钢水测温仪内再用一个内屏蔽罩将放大器输入部分屏蔽起来。在两屏蔽层之间、在放大器输入部分和内屏蔽层之间都不作电气上的连接。
(3)电源引入干扰的抑制:在钢水测温仪内部主要的干扰来自小功率变压器产生的漏电流。为防止泄漏电流干扰,可将变压器初级绕组放在屏蔽层之内,并将屏蔽层接地,此时变压器初级绕组上的相电压通过对屏蔽层的分布电容,使漏电电流直接流入地,而不再流入放大器、测量电路和信号源中产生干扰。
(4)正确接地。接地的意义可以理解为得到一个等电位点或面,它是电路或系统的基准电位,但不一定为大地电位。为了安全起见,钢水测温仪和信号源外壳都接大地,保持零电位。但当接地的方式处理不好,将形成地回路把干扰引入钢水测温仪。为提高钢水测温仪抗干扰能力,通常在低电平测量钢水测温仪表中都把放大器与钢水测温仪外壳(大地)绝缘(即把放大器“浮地”),以切断共模干扰电压的泄漏途径,使干扰无法进入。
2.钢水测温仪串模干扰的抑制方法
(1)滤波:对变化速度很慢的直流信号,在钢水测温仪输入端加入滤波电路,以使混杂于有效信号的干扰衰减到最小。常在输入级前加二至三级R-C滤波电路,而以采用内阻较低的双T型滤波器效果更好。
(2)对消:双积分型和脉冲调宽型等数字钢水测温仪表,对输入信号的平均值而不是瞬时值进行A/D转换,能把一些串模干扰平均掉。
(3)屏蔽:为了进一步防止电场的干扰,可把信号线用金属网(或金属皮)包起来,再在外面包上一层绝缘物或信号线直接采用屏蔽电缆,屏蔽层接地。因非磁性屏蔽层对50赫兹的磁场无效果,必要时可把信号线穿入铁管中,使信号导线得到磁屏蔽。而在静电屏蔽后,能使感应电势减小到原有的1/100~1/1000。
(4)信号线的绞扭:对于电磁感应来说,尽量将导线远离强电设备及动力网,调整走线方向及减小导线回路面积都是必要的,仅调整走线方向及两信号线以短的节距绞合,干扰电压就能降为原有的1/10~1/100;对于静电感应来说,当把两信号线采用双绞合的形式绞扭且使两根信号线到干扰源的距离大致相等时(常把导线绞成为直径20倍的节距),就能使钢水测温仪信号回路所包围的面积大为减小,使电场通过在两信号线上的感应耦。
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