干擾的抑制 - 儀器儀表運(yùn)用中的反擾亂舉措

　　2干擾的抑制

　　常用的抗干擾措施比較多，要想抑制干擾，必須對干擾做全面的分析了解，要在消除或抑制干擾源、破壞干擾途徑和削弱接收電路對噪聲干擾的敏感性這三個(gè)方面采取措施。

　　解決插接件接觸不良、虛焊等情況，是消除干擾源的積極主動措施；另外對于直流信號，可以在儀表的輸入端加入濾波電路，以使混雜于信號的干擾衰減到最??；在實(shí)際過程中，還應(yīng)當(dāng)采用隔離的方式盡量避免干擾場的形成，注意將信號導(dǎo)線遠(yuǎn)離動力線，信號幅值不同的信號線也不應(yīng)穿在同一導(dǎo)線管內(nèi)，合理布線，減少雜散磁場的產(chǎn)生，對變壓器等電器元件加以磁屏蔽等。但是實(shí)際上很多的干擾源是難以消除或不能消除的，這時(shí)就需要在儀表應(yīng)用中根據(jù)干擾的種類采取防護(hù)措施來抑制干擾。

　　2.1串模干擾的抑制

　　串模干擾與信號疊加，一旦產(chǎn)生則不易消除，應(yīng)防止它的產(chǎn)生，其措施一般有以下幾項(xiàng)。

　　211信號導(dǎo)線的扭絞

　　把信號導(dǎo)線扭絞在一起能使信號回路包圍的面積大為減少，由式可知感應(yīng)電勢En也大大減少；另外，信號導(dǎo)線的扭絞使2根信號導(dǎo)線到干擾源的距離大致相等，分布電容也能大致相等，即C120，由式可知，感應(yīng)電勢Ec大大減少。因此，信號導(dǎo)線的扭絞能使由磁場和電場通過感應(yīng)耦合進(jìn)入回路的串模干擾大為減少。

　　212屏蔽

　　為了防止電場的干擾，可把信號導(dǎo)線用一層金屬網(wǎng)作為屏蔽層包起來，再在其外包一層絕緣層，即可選用金屬屏蔽導(dǎo)線作為信號傳輸導(dǎo)線。屏蔽的目的就是隔斷場的耦合，抑制各種場的干擾。但采取屏蔽之后，屏蔽層必須正確接地以減少干擾源與信號導(dǎo)線之間的分布電容，將干擾衰減至最小。

　　如果屏蔽層是非鐵磁性材料，那么對于工頻50Hz的磁場無屏蔽效果，可以通過將信號線穿入鐵管中，使導(dǎo)線得到磁屏蔽。

　　2.2共模干擾E

　　c的抑制Ec是疊加在二次儀表任一輸入端與地之間的干擾，主要由地電位不同引起，防止共模干擾通常采用屏蔽和接地相結(jié)合的方式來抑制干擾。

　　為了安全起見，通常二次儀表和信號源殼體都接大地，以保持零電位。信號源電路以及儀表系統(tǒng)也需要穩(wěn)定接地，如所示，兩點(diǎn)接地，由于存在地電位差，產(chǎn)生共模干擾。因此，系統(tǒng)接地通常采用在信號源側(cè)或二次儀表回路單點(diǎn)接地，如所示。為了提高儀表抗干擾能力，儀表生產(chǎn)廠家一般都把放大器浮地，以切斷共模干擾的泄漏途徑，使干擾無法進(jìn)入，另外，事實(shí)上信號源側(cè)對地也不可能絕緣，采用4a）的接地方式不可能徹底消除地電位差引入的干擾，因此為了提高二次儀表的抗干擾能力，4b）所示的接地方法是經(jīng)常采用的。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，通常將屏蔽和接地結(jié)合起來應(yīng)用，往往能解決大部分的干擾問題。如果將屏蔽層在信號側(cè)與儀表側(cè)均接地，則地電位差會通過屏蔽層形成回路，由于地電阻通常比屏蔽層的電阻小得多，所以在屏蔽層上就會形成電位梯度，并通過屏蔽層與信號導(dǎo)線間的分布電容耦合到信號電路中去，因此屏蔽層也必須一點(diǎn)接地。并且，信號導(dǎo)線屏蔽層接地應(yīng)與系統(tǒng)接地同側(cè)，如4所示。即當(dāng)不接地的信號源與接地的二次儀表放大器相連時(shí)，屏蔽層應(yīng)如4a）所示接至放大器的公共端，而當(dāng)信號源接地、放大器浮地時(shí)，屏蔽層應(yīng)如4b）所示接至信號源公共端。

　　事實(shí)上，由于二次儀表的外殼為了安全需要接地。而儀表的輸入端與外殼之間一定存在分布電容和漏電阻，浮地不可能把泄漏途徑完全切斷，因此，必要的時(shí)候，通常采用的是雙層屏蔽浮地保護(hù)。

　　也就是在二次儀表的外殼內(nèi)再套一個(gè)內(nèi)屏蔽層，內(nèi)屏蔽層與信號輸入端以及外殼之間均不作電氣連接，內(nèi)屏蔽層引出一條導(dǎo)線與信號導(dǎo)線的屏蔽層相連接，在信號源處一點(diǎn)接地，這樣使二次儀表的輸入保護(hù)屏蔽及信號屏蔽對信號源穩(wěn)定起來，處于等電位狀態(tài)，可以大大提高二次儀表抗干擾的能力。

　　以上針對儀表應(yīng)用中干擾產(chǎn)生的方式，對實(shí)際工程中經(jīng)常采用的幾種抗干擾措施予以介紹。實(shí)際使用中，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的干擾情況復(fù)雜，用一種抗干擾方法往往很難解決問題，應(yīng)針對不同情況，將信號線的扭絞、屏蔽、接地、濾波、隔離等各種方法結(jié)合起來使用，以便獲得滿意的效果。