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探讨绝对压力变送器在实际应用中的抗干扰措施

作时间:2015-03-18  来源:中国纺织工业设计院  作者:何尚华
   

 在现代化工业生产中, 干扰已成为影响仪表精度的重要因素之一。工业生产的现场测量参数往往被转换成微弱的低电平电压信号, 并通过长距离传输至二次仪表或计算机系统。而任何电子、电气设备在运行时都会向周围发射电磁能量。这就可能对其他设备的正常工作产生干扰, 同时设备本身也可能受到周围电磁环境的干扰而不能正常工作。当大功率电动设备启停时使得干扰更趋严重及复杂, 而干扰在生产过程的影响具有隐蔽性。因此,在现代化工业生产中, 如何消除和抑制干扰是很重要的工作。

干扰一般分为3 种基本模式:a)电容性干扰(见图2), 起因于电路间电场的相互作用, 即电场干扰, 它包括静电干扰;b)电感性干扰(见图3),起因于电路间磁场的相互作用, 即磁场干扰;c)电场和磁场的共同作用的干扰, 即电磁干扰。

导体间的电容性干扰导体间的电感性干扰

常用的抗干扰措施比较多, 屏蔽和接地是抑制噪声的基本方法。接地分安全接地和信号接地, 安全接地是为保护电气设备安全及人员意外触及时, 不至发生电击危险;信号接地是为信号电压提供一个等电位点。

安全接地和信号接地点不应在同一个位置, 否则信号端会引入意想不到的干扰。因此, 要有效抑制干扰, 必须具有良好的信号接地。屏蔽对于抑制电容性干扰特别有效, 屏蔽的目的是为了隔断“场”的耦合, 抑制各种场的干扰, 同时也可以防止噪声干扰向某一特定区域传播, 达到保护电气设备的目的。屏蔽与接地也有着相当密切的关系, 作为屏蔽的导体都需要接地, 并且应该是单点接地。为了抑制磁场干扰, 一般采用双绞线代替两根平行导线。

笔者曾在生产调试过程中遇到过由于屏蔽与接地不良的原因, 使得绝压变送器检测数据产生不正常跳动。后检查出是由于连接电缆的屏蔽层出现了破损所造成的。分析其原因有二:

 a)导致屏蔽层出现两端接地, 且有不均衡的接地电位, 从而使金属屏蔽层上产生干扰电流, 这时屏蔽层本身就形成了一个最大的干扰源, 导致其性能远不如非屏蔽传输通道。

b)电缆屏蔽性能大大降低, 周围电子、电气设备产生的电磁场对其产生了干扰。这种情况要是发生在生产过程的调节控制回路中, 必定会引起受控阀门产生不良的动作, 甚至会出现阀门全开或全关的情况, 这对于正常的生产是极大的隐患。某些应用场合对于绝压变送器, 要求检测的过程参数小且比较平稳, 微小的干扰都可能引起检测结果大的波动, 这将不利于过程的自动调节。

     总之, 干扰是绝对的, 干扰所产生的结果也是复杂的, 时变的。在生产过程中工程技术人员应该重视抑制干扰。要使仪表检测数据真实反映生产过程的工艺状况, 屏蔽和接地是必不可少的。

    由于绝压变送器应用场合的特殊性, 在实际生产过程的使用中, 除了尽可能地消除和抑制不必要的各种电磁场的干扰外, 其本身与工艺管道或设备的连接的密封性也是不容忽视的一点。 

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