PILZ傳感器和儀器儀表現(xiàn)場干擾解析

　　PILZ傳感器及儀器儀表在現(xiàn)場運行所受到的干擾多種多樣，具體情況具體分析，對不同的干擾采取不同的措施是抗干擾的原則。這種靈活機動的策略與普適性無疑是矛盾的，解決的辦法是采用模塊化的方法，除了基本構(gòu)件外，針對不同的運行場合，儀器可裝配不同的選件以有效地抗干擾、提高可靠性。在進一步討論電路元件的選擇、電路和系統(tǒng)應用之前，有必要分析影響模擬傳感器精度的干擾源及干擾種類。

　　干擾進入定位控制系統(tǒng)的渠道主要有兩類：信號傳輸通道干擾，干擾通過與系統(tǒng)相聯(lián)的信號輸入通道、輸出通道進入；供電系統(tǒng)干擾。信號傳輸通道是控制系統(tǒng)或驅(qū)動器接收反饋信號和發(fā)出控制信號的途徑，因為脈沖波在傳輸線上會出現(xiàn)延時、畸變、衰減與通道干擾，所以在傳輸過程中，長線的干擾是主要因素。任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻，正是這些內(nèi)阻才引起了電源的噪聲干擾，如果沒有內(nèi)阻，無論何種噪聲都會被電源短路吸收，線路中也不會建立起任何干擾電壓；此外，交流伺服系統(tǒng)驅(qū)動器本身也是較強的干擾源，它可以通過電源對其它設備進行干擾。

　　1、主要干擾源

　　(1)靜電感應

　　靜電感應是由于兩條支電路或元件之間存在著寄生電容，使一條支路上的電荷通過寄生電容傳送到另一條支路上去，因此又稱電容性耦合。

　　(2)電磁感應

　　當兩個電路之間有互感存在時，一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路，這一現(xiàn)象稱為電磁感應。例如變壓器及線圈的漏磁、通電平行導線等。

　　(3)漏電流感應

　　由于電子線路內(nèi)部的元件支架、接線柱、印刷電路板、電容內(nèi)部介質(zhì)或外殼等絕緣不良，特別是傳感器的應用環(huán)境濕度較大，絕緣體的絕緣電阻下降，導致漏電電流增加就會引起干擾。尤其當漏電流流入測量電路的輸入級時，其影響就特別嚴重。

　　(4)射頻干擾

　　主要是大型動力設備的啟動、操作停止的干擾和高次諧波干擾。如可控硅整流系統(tǒng)的干擾等。

　　(5)其他干擾

　　現(xiàn)場安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)除了易受以上干擾外，由于系統(tǒng)工作環(huán)境較差，還容易受到機械干擾、熱干擾及化學干擾等。

　　2、干擾的種類

　　(1)常模干擾

　　常模干擾是指干擾信號的侵入在往返2條線上是一致的。常模干擾來源一般是周圍較強的交變磁場，使儀器受周圍交變磁場影響而產(chǎn)生交流電動勢形成干擾，這種干擾較難除掉。

　　(2)共模干擾

　　共模干擾是指干擾信號在2條線上各流過一部分，以地為公共回路，而信號電流只在往返2個線路中流過。共模干擾的來源一般是設備對地漏電、地電位差、線路本身具有對地干擾等。由于線路的不平衡狀態(tài)，共模干擾會轉(zhuǎn)換成常模干擾，就較難除掉了。

　　(3)長時干擾

　　長時干擾是指長期存在的干擾，此類干擾的特點是干擾電壓長期存在且變化不大，用檢測儀表很容易測出，如電源線或鄰近動力線的電磁干擾都是連續(xù)的交流50Hz工頻干擾。

　　(4)意外的瞬時干擾

　　意外瞬時干擾主要在電氣設備操作時發(fā)生，如合閘或分閘等，有時也在伴隨雷電發(fā)生或無線電設備工作瞬間產(chǎn)生。

　　干擾可粗略地分為3個方面：

　　(a)局部產(chǎn)生(即不需要的熱電偶)；

　　(b)子系統(tǒng)內(nèi)部的耦合(即地線的路徑問題)；

　　(c)外部產(chǎn)生(Bp電源頻率的干擾)。

　　3、干擾現(xiàn)象

　　在應用中，常會遇到以下幾種主要干擾現(xiàn)象：

　　(1)發(fā)指令時，電機無規(guī)則地轉(zhuǎn)動；

　　(2)信號等于零時，數(shù)字顯示表數(shù)值亂跳；

　　(3)傳感器工作時，其輸出值與實際參數(shù)所對應的信號值不吻合，且誤差值是隨機的、無規(guī)律的；

　　(4)當被測參數(shù)穩(wěn)定的情況下，傳感器輸出的數(shù)值與被測參數(shù)所對應的信號數(shù)值的差值為一穩(wěn)定或呈周期性變化的值；

　　(5)與交流伺服系統(tǒng)共用同一電源的設備(如顯示器等)工作不正常。