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簡述無紙記錄儀在應用中的干擾抑制
日期：2025-01-04 17:55
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摘要：
無紙記錄儀干擾問題的形成是因為有干擾源的存在，并通過一定的耦合渠道對儀表儀表產生影響。為減少這些影響，紹興中儀在設計儀表時就應考慮對干擾的抑制問題，盡量提高其抗干擾的能力。在實際應用中，要找出并結合絞扭、屏蔽、接地、平衡、濾波、隔離等方法，切斷耦合通道以抑制干擾。同時，要求無紙儀表具有耐高溫、低溫、高壓、腐蝕、高粘度等性能和較好的動態(tài)特性，以減少被測參數的測量誤差。
共模干擾的抑制(共模干擾是加在儀表儀表任一輸入端與大地之間的干擾)
(1)正確接地。接地的意義可以理解為得到一個等電位點或面，它是電路或系統(tǒng)的基準電位，但不一定為大地電位。為了**起見，儀表儀表和信號源外殼都接大地，保持零電位。但當接地的方式處理不好，將形成地回路把干擾引入儀表儀表。為提高儀表儀表抗干擾能力，通常在低電平測量儀表中都把放大器與儀表儀表外殼(大地)絕緣(即把放大器“浮地”)，以切斷共模干擾電壓的泄漏途徑，使干擾無法進入。在低電平測試中，信號線只應有一點接地且信號線的屏蔽層也須有一點接地，無論信號線和儀表儀表等均需加以屏蔽，把接地和屏蔽正確地結合起來使用，往往能解決大部分的干擾問題。當有一個不接地信號源與一個接地放大器相連時，信號線屏蔽層應接至放大器的公共端。當有一個接地信號源與一個不接地放大器相連時，即使信號源端接的不是大地，信號線屏蔽層也應接至信號源的公共端，使之保持零電位，可有效切斷電位的泄漏電流，提高測量信號的抗干擾能力，這是測量系統(tǒng)中常用的方法。
(2)電源引入干擾的抑制：在儀表儀表內部主要的干擾來自小功率變壓器產生的漏電流。為防止泄漏電流干擾，可將變壓器初級繞組放在屏蔽層之內，并將屏蔽層接地，此時變壓器初級繞組上的相電壓通過對屏蔽層的分布電容，使漏電電流直接流入地，而不再流入放大器、測量電路和信號源中產生干擾。為防止電源變壓器引入干擾，采用三層屏蔽結構即電源變壓器初級屏蔽層直接與表殼接地，供電裝置的次級繞組與所有屏蔽層相接，放大器電源的次級繞組屏蔽層與放大器地處于等電位狀態(tài)。由電源引起的脈沖狀干擾，對數字電路有較大影響，應在電源線路上加裝高頻濾波器，濾波器應裝在輸入和輸出引線都經過穿心電容進行濾波的鐵制屏蔽盒內。
(3)儀表采用雙層屏蔽浮地保護技術：為提高儀表儀表抗共模干擾能力，在放大器輸入部分浮地的同時，儀表儀表采用雙層屏蔽浮地保護。除利用表殼作一層屏蔽外，在儀表儀表內再用一個內屏蔽罩將放大器輸入部分屏蔽起來。在兩屏蔽層之間、在放大器輸入部分和內屏蔽層之間都不作電氣上的連接。內屏蔽層不要與儀表儀表外殼相接，而應單獨引出一根線作為保護屏蔽端與信號線的屏蔽層相連接，從而使保護屏蔽延伸到信號線全長，而信號線的屏蔽在信號源處一點接地，這樣使儀表儀表的輸入保護屏蔽及信號屏蔽對信號源穩(wěn)定起來，處于等電位狀態(tài)。所以，屏蔽能用來降低耦合到導線上的共模電壓。
(4)應用平衡電路：一個系統(tǒng)的穩(wěn)定程度取決于信號源、信號引線、負載的平衡以及其它雜散分布參數的平衡。為提高儀表儀表抗共模干擾能力，采用平衡措施使兩線路上所轉換的電壓相等，以此來降低耦合到負載上的該部分共模電壓。
共模干擾的抑制(共模干擾是加在儀表儀表任一輸入端與大地之間的干擾)
(1)正確接地。接地的意義可以理解為得到一個等電位點或面，它是電路或系統(tǒng)的基準電位，但不一定為大地電位。為了**起見，儀表儀表和信號源外殼都接大地，保持零電位。但當接地的方式處理不好，將形成地回路把干擾引入儀表儀表。為提高儀表儀表抗干擾能力，通常在低電平測量儀表中都把放大器與儀表儀表外殼(大地)絕緣(即把放大器“浮地”)，以切斷共模干擾電壓的泄漏途徑，使干擾無法進入。在低電平測試中，信號線只應有一點接地且信號線的屏蔽層也須有一點接地，無論信號線和儀表儀表等均需加以屏蔽，把接地和屏蔽正確地結合起來使用，往往能解決大部分的干擾問題。當有一個不接地信號源與一個接地放大器相連時，信號線屏蔽層應接至放大器的公共端。當有一個接地信號源與一個不接地放大器相連時，即使信號源端接的不是大地，信號線屏蔽層也應接至信號源的公共端，使之保持零電位，可有效切斷電位的泄漏電流，提高測量信號的抗干擾能力，這是測量系統(tǒng)中常用的方法。
(2)電源引入干擾的抑制：在儀表儀表內部主要的干擾來自小功率變壓器產生的漏電流。為防止泄漏電流干擾，可將變壓器初級繞組放在屏蔽層之內，并將屏蔽層接地，此時變壓器初級繞組上的相電壓通過對屏蔽層的分布電容，使漏電電流直接流入地，而不再流入放大器、測量電路和信號源中產生干擾。為防止電源變壓器引入干擾，采用三層屏蔽結構即電源變壓器初級屏蔽層直接與表殼接地，供電裝置的次級繞組與所有屏蔽層相接，放大器電源的次級繞組屏蔽層與放大器地處于等電位狀態(tài)。由電源引起的脈沖狀干擾，對數字電路有較大影響，應在電源線路上加裝高頻濾波器，濾波器應裝在輸入和輸出引線都經過穿心電容進行濾波的鐵制屏蔽盒內。
(3)儀表采用雙層屏蔽浮地保護技術：為提高儀表儀表抗共模干擾能力，在放大器輸入部分浮地的同時，儀表儀表采用雙層屏蔽浮地保護。除利用表殼作一層屏蔽外，在儀表儀表內再用一個內屏蔽罩將放大器輸入部分屏蔽起來。在兩屏蔽層之間、在放大器輸入部分和內屏蔽層之間都不作電氣上的連接。內屏蔽層不要與儀表儀表外殼相接，而應單獨引出一根線作為保護屏蔽端與信號線的屏蔽層相連接，從而使保護屏蔽延伸到信號線全長，而信號線的屏蔽在信號源處一點接地，這樣使儀表儀表的輸入保護屏蔽及信號屏蔽對信號源穩(wěn)定起來，處于等電位狀態(tài)。所以，屏蔽能用來降低耦合到導線上的共模電壓。
(4)應用平衡電路：一個系統(tǒng)的穩(wěn)定程度取決于信號源、信號引線、負載的平衡以及其它雜散分布參數的平衡。為提高儀表儀表抗共模干擾能力，采用平衡措施使兩線路上所轉換的電壓相等，以此來降低耦合到負載上的該部分共模電壓。
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