IFM接近傳感器和儀器儀表現(xiàn)場干擾解析
IFM接近傳感器及儀器儀表在現(xiàn)場運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,針對不同的運行場合,儀器可裝配不同的選件以有效地抗干擾、提高可性。在進一步討論電路元件的選擇、電路和系統(tǒng)應用之前,有必要分析影響模擬傳感器精度的干擾源及干擾種類。
1、主要干擾源
(1)靜電感應
靜電感應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。
(2)電磁感應
IFM接近傳感器當兩個電路之間有互感存在時,一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路,這一現(xiàn)象稱為電磁感應。例如變壓器及線圈的漏磁、通電平行導線等。
(3)漏電流感應
由于電子線路內(nèi)部的元件支架、接線柱、印刷電路板、電容內(nèi)部介質(zhì)或外殼等絕緣不良,特別是傳感器的應用環(huán)境濕度較大,絕緣體的絕緣電阻下降,導致漏電電流增加就會引起干擾。尤其當漏電流流入測量電路的輸入級時,其影響就特別嚴重。
(4)射頻干擾
主要是大型動力設(shè)備的啟動、操作停止的干擾和高次諧波干擾。如可控硅整流系統(tǒng)的干擾等。
(5)其他干擾
現(xiàn)場安全監(jiān)控系統(tǒng)除了易受以上干擾外,由于系統(tǒng)工作環(huán)境較差,還容易受到機械干擾、熱干擾及化學干擾等。
2、干擾的種類
(1)常模干擾
常模干擾是指干擾信號的侵入在往返2條線上是一致的。常模干擾來源一般是周圍較強的交變磁場,使儀器受周圍交變磁場影響而產(chǎn)生交流電動勢形成干擾,這種干擾較難除掉。
(2)共模干擾
共模干擾是指干擾信號在2條線上各流過一部分,以地為公共回路,而信號電流只在往返2個線路中流過。共模干擾的來源一般是設(shè)備對地漏電、地電位差、線路本身具有對地干擾等。由于線路的不平衡狀態(tài),共模干擾會轉(zhuǎn)換成常模干擾,就較難除掉了。
(3)長時干擾
長時干擾是指長期存在的干擾,此類干擾的特點是干擾電壓長期存在且變化不大,用檢測儀表很容易測出,如電源線或鄰近動力線的電磁干擾都是連續(xù)的交流50Hz工頻干擾。
(4)意外的瞬時干擾
意外瞬時干擾主要在電氣設(shè)備操作時發(fā)生,如合閘或分閘等,有時也在伴隨雷電發(fā)生或無線電設(shè)備工作瞬間產(chǎn)生。
干擾可粗略地分為3個方面:
(a)局部產(chǎn)生(即不需要的熱電偶);
(b)子系統(tǒng)內(nèi)部的耦合(即地線的路徑問題);
(c)外部產(chǎn)生(Bp電源頻率的干擾)。
3、干擾現(xiàn)象
IFM接近傳感器在應用中,常會遇到以下幾種主要干擾現(xiàn)象:
(1)發(fā)指令時,電機無規(guī)則地轉(zhuǎn)動;
(2)信號等于零時,數(shù)字顯示表數(shù)值亂跳;
(3)傳感器工作時,其輸出值與實際參數(shù)所對應的信號值不吻合,且誤差值是隨機的、無規(guī)律的;
(4)當被測參數(shù)穩(wěn)定的情況下,傳感器輸出的數(shù)值與被測參數(shù)所對應的信號數(shù)值的差值為一穩(wěn)定或呈周期性變化的值;
(5)與交流伺服系統(tǒng)共用同一電源的設(shè)備(如顯示器等)工作不正常。
IFM接近傳感器干擾進入定位控制系統(tǒng)的渠道主要有兩類:信號傳輸通道干擾,干擾通過與系統(tǒng)相聯(lián)的信號輸入通道、輸出通道進入;供電系統(tǒng)干擾。信號傳輸通道是控制系統(tǒng)或驅(qū)動器接收反饋信號和發(fā)出控制信號的途徑,因為脈沖波在傳輸線上會出現(xiàn)延時、畸變、衰減與通道干擾,所以在傳輸過程中,長線的干擾是主要因素。任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻,正是這些內(nèi)阻才引起了電源的噪聲干擾,如果沒有內(nèi)阻,無論何種噪聲都會被電源短路吸收,線路中也不會建立起任何干擾電壓;此外,交流伺服系統(tǒng)驅(qū)動器本身也是較強的干擾源,它可以通過電源對其它設(shè)備進行干擾。
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