1、温控器干扰产生的途径
①信号源与温控器之间的连接导线通过磁耦合在电路中形成干扰。大功率变压器、交流电动机、变频器等都有较强的交变磁场,如果温控器测量及控制的连接导线通过交变磁场,就会受到这些交变磁场的作用,在温控器的输入回路中感应出交流电压。这种感应电压与有用信号相串联,当传感器与温控器距离较远时,串模干扰尤为突出。
②干扰源通过电容的耦合在回路中形成干扰,这是两电场相互作用的结果。通过静电耦合的方式,能在两输入端感应出对地的共同电压,以共模干扰的形式出现。由于共模干扰不和信号相叠加,它不直接对温控器产生影响,但它能通过测量系统形成到地的泄漏电流,泄漏电流通过电阻的耦合就能直接作用于温控器而产生干扰。
电磁感应、静电感应所形成的干扰大多是工频干扰电压,但变频器、带整流子的电机等会产生谐波干扰。由于雷电的作用,在电力线上也会感应出干扰电压。
③有的测温场合,当将热电偶电极直接焊于通电加热的金属件上,由于金属件在平行于电流方向的各点存在电位差,就会引入很大的干扰电压。在高温下,耐火材料的绝缘电阻急剧下降,热电偶的瓷保护套管、瓷珠的绝缘性能也会下降,则电炉的电源电压通过耐火砖、热电偶套管、瓷珠等泄漏到热电偶丝上,在热电偶电极与地之间产生干扰电压。
④大地中各个不同点之间往往存在电位差,尤其在大功率用电设备附近,当这些设备的绝缘性能下降时,电位差更大。而温控器在现场使用中,有时不注意会使回路存在两个以上的接地点,就会把不同接地点的电位差引入温控器中而形成共模干扰。
2、温控器克服和消除干扰的方法
①温控器串模干扰的消除方法
温度传感器的信号线要远离强电磁场,不要离动力线太近;不要把温控器信号线和控制输出线与动力线放在同一个桥架托盘内,或穿在同一根穿线管内。必要时信号线应使用屏蔽电线或屏蔽电缆,屏蔽层采取一端接地方式,温控器要设置数字滤波常数,还应根据现场实际对滤波常数进行调整。串模干扰可能产生在信号源,也可能是信号线上感应或接收的,由于它与测量信号是叠加的,所以较难消除,因此应该防止它的产生。如信号传输导线使用绞线,能使信号回路所包围的面积大为减少,能使两根信号线到干扰源的距离大致相等,分布电容也大致相同,所以能使进入温控器的串模干扰大大减小。
②温控器共模干扰的消除方法
可采取把热电偶浮空的措施;不要用露端式热电偶以避免热电极接地;热电偶保护套管要可靠接地;使用屏蔽线时采用等电位屏蔽方式;还可在信号线上加装旁路电容器。为了防止电场的干扰,可把信号线穿入铁管中,或者使用屏蔽线,并对屏蔽层一点接地。对于直流信号,可在温控器输入端加滤波电路,把杂散信号干扰衰减至最小。信号线要远离动力线,不能把信号线与动力线平行敷设在一起,信号线与电源线不要由同一孔进入温控器内,信号线应以尽量短的绞线接至信号端子的相邻位置上。温控器和变送器的外壳都应接地,保持零电位,以提高温控器的抗共模干扰能力。
【知识扩展】什么是串模干扰和共膜干扰?
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