預防電子汽車衡的干擾分析及抑制(二)

    干擾問題的形成是因為干擾源的存在,抗干擾的原則就是抑制干擾源.這些干擾源發出的噪聲通過一定的耦合通道,對儀表系統產生影響.為了避免和減少干擾的影響,在設計儀表時就應考慮其抗*力,而找出并采取措施消除干擾源,也是同等的重要.
　　為防止干擾的傳播和耦合,常用抑制干擾源的措施有:信號導線的扭絞、屏蔽、接地(即為擾信號提供泄放通路)、浮置、平衡、濾波和隔離等.其中,屏蔽(即靜電屏蔽和磁場屏蔽兩種)、屏蔽接地技術和措施是本文所要重點介紹的.因為盡管日益*的儀表技術可采用各種相應的措施來抑制各種噪聲,但以消除干擾源為目的的屏蔽和屏蔽接地技術,對絕大多數類型的干擾信號,都是一種有效的抑制手段,尤其對變化頻率與稱重信號一致的干擾信號,儀表技術就無法抑制,只有強化屏蔽措施,如雙層屏蔽或同軸電纜等措施予以克服.
　　四、 信號電纜的屏蔽和接地
　　儀表系統中的信號傳輸應用zui普遍的是有線傳輸,有線傳輸方式中多數為電壓傳輸.由于信號線上傳輸的低電平電壓信號很弱,一般為 mV級;并要且通過一定距離傳輸至稱重儀表.因此除有用信號外,因各種原因,經常會有一些與被測信號無關的電壓或電流存存,從而使干擾進入稱重儀表.為減降信號傳輸環節引入的干擾噪聲,可采取以下有效措施:
　　1、 信號電纜采用屏蔽電纜.在實踐中,我們多將屏蔽層在儀表處單端接地,也可在傳感器處接地.
　　2、 信號電纜應避開動力線.若現場無法與動力線遠離,則只能采用電纜金屬防護管道的隔離式屏蔽措施.應該注意的是,非磁性屏蔽體對50Hz 工頻的磁場無屏蔽效果.必要時可將信號線穿入鐵管中,并把鐵管接地.由于鐵管磁阻很小,進入鐵管的磁場會大大降低,使信號線得到磁屏蔽.
　　3、電纜受到沖擊、振動、彎曲時,其絕緣層與屏蔽層之間會產生局部的分離和摩擦,以致由于靜電效應會在屏蔽層產生電荷運動.這種運動會以電容耦合、電磁耦合方式在信號線上產生噪聲.必要時可采用同軸電纜加以克服.
　　五、 稱重傳感器的接地
　　稱重傳感器與大地之間可以*浮地,也可以通過外殼上的接地螺釘與接地樁有可靠穩定的連接,可視具體情況而定.如果不存在由接地導線傳播途徑引入的干擾,則對于一般電子汽車衡,傳感器與安裝底座之問不設置絕緣墊,而是與電子汽車衡的預埋鐵板或地腳螺釘直接連接.為滿足抗共模干擾的要求,傳感器與大地之間應設置接地樁,并與傳感器外殼可靠連接.傳感器妥善接地后,不但有效地抑制地電位變化引入的共模干擾,而且還能消除因空間電磁場、靜電感應等影響因素而在橋路網絡上產生的干擾信號,因為傳感器外殼本身就是一個外屏蔽罩,可保護傳感器的彈性體內部的應變片的電子線路.
　　六、 稱重顯示儀表的屏蔽接地,稱重儀表的抗*力應從兩個方面考慮:一是儀表的抗干擾設計,二是儀表內部線路與器件之間的抗于擾措施.以下主要介紹后者.
　　1、電源變壓器的屏蔽和接地,電源變壓器會對表內的信號線路引起兩方面干擾:是 220V/50Hz 的民用電在初級線圈產生的磁通,不可能全部被有效地用于電壓變換,鐵心外會有漏磁通對測量線路形成干擾.針對這兩種下擾途徑,可分別采用以下措施:
　　a、可在初級次級繞組間另纏一層開路線圈或開路銅箔,并把其中一端接地,使干擾由初級繞組通過對屏蔽層的分布電容直接流入地,以隔離初級端引入的異常電壓和噪聲電壓對次級繞組的影響.
　　b、可在變壓器周圍包一層兩頭焊接成短路的銅皮或繞一組短路線圈,以抵消漏磁場.
　　2、放大器的屏蔽和屏蔽接地,稱重儀表的前置放大器是一個弱信號放大器.放大器周圍存在雜散電磁場時,放大器的輸入電路中某些重要元件處在這種變動的電場和磁場中,就會通過磁感應和靜電感應產生干擾電壓.為抑制外界的這種干擾,通常采用對稱輸入的差分放大器和單層浮置技術,將放大器設置在屏蔽罩內,屏蔽層與儀表外殼、放大器輸入部分之間不作電氣上的連接,而只單獨引出一根導線,作為內屏蔽層保護端 G 與信號線屏蔽層連接.在技術要求更高的場合,可采用雙層浮置技術.