探討絕對壓力變送器在實際應用中的抗干擾措施

 在現代化工業生產中, 干擾已成為影響儀表精度的重要因素之一。工業生產的現場測量參數往往被轉換成微弱的低電平電壓信號, 并通過長距離傳輸至二次儀表或計算機系統。而任何電子、電氣設備在運行時都會向周圍發射電磁能量。這就可能對其他設備的正常工作產生干擾, 同時設備本身也可能受到周圍電磁環境的干擾而不能正常工作。當大功率電動設備啟停時使得干擾更趨嚴重及復雜, 而干擾在生產過程的影響具有隱蔽性。因此,在現代化工業生產中, 如何消除和抑制干擾是很重要的工作。

干擾一般分為3 種基本模式:a)電容性干擾(見圖2), 起因于電路間電場的相互作用, 即電場干擾, 它包括靜電干擾;b)電感性干擾(見圖3),起因于電路間磁場的相互作用, 即磁場干擾;c)電場和磁場的共同作用的干擾, 即電磁干擾。

常用的抗干擾措施比較多, 屏蔽和接地是抑制噪聲的基本方法。接地分安全接地和信號接地, 安全接地是為保護電氣設備安全及人員意外觸及時, 不至發生電擊危險;信號接地是為信號電壓提供一個等電位點。

安全接地和信號接地點不應在同一個位置, 否則信號端會引入意想不到的干擾。因此, 要有效抑制干擾, 必須具有良好的信號接地。屏蔽對于抑制電容性干擾特別有效, 屏蔽的目的是為了隔斷“場”的耦合, 抑制各種場的干擾, 同時也可以防止噪聲干擾向某一特定區域傳播, 達到保護電氣設備的目的。屏蔽與接地也有著相當密切的關系, 作為屏蔽的導體都需要接地, 并且應該是單點接地。為了抑制磁場干擾, 一般采用雙絞線代替兩根平行導線。

筆者曾在生產調試過程中遇到過由于屏蔽與接地不良的原因, 使得絕壓變送器檢測數據產生不正常跳動。后檢查出是由于連接電纜的屏蔽層出現了破損所造成的。分析其原因有二：

 a)導致屏蔽層出現兩端接地, 且有不均衡的接地電位, 從而使金屬屏蔽層上產生干擾電流, 這時屏蔽層本身就形成了一個最大的干擾源, 導致其性能遠不如非屏蔽傳輸通道。

b)電纜屏蔽性能大大降低, 周圍電子、電氣設備產生的電磁場對其產生了干擾。這種情況要是發生在生產過程的調節控制回路中, 必定會引起受控閥門產生不良的動作, 甚至會出現閥門全開或全關的情況, 這對于正常的生產是極大的隱患。某些應用場合對于絕壓變送器, 要求檢測的過程參數小且比較平穩, 微小的干擾都可能引起檢測結果大的波動, 這將不利于過程的自動調節。

     總之, 干擾是絕對的, 干擾所產生的結果也是復雜的, 時變的。在生產過程中工程技術人員應該重視抑制干擾。要使儀表檢測數據真實反映生產過程的工藝狀況, 屏蔽和接地是必不可少的。

    由于絕壓變送器應用場合的特殊性, 在實際生產過程的使用中, 除了盡可能地消除和抑制不必要的各種電磁場的干擾外, 其本身與工藝管道或設備的連接的密封性也是不容忽視的一點。 

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