1、溫控器干擾產(chǎn)生的途徑
①信號(hào)源與溫控器之間的連接導(dǎo)線通過磁耦合在電路中形成干擾。大功率變壓器、交流電動(dòng)機(jī)、變頻器等都有較強(qiáng)的交變磁場(chǎng),如果溫控器測(cè)量及控制的連接導(dǎo)線通過交變磁場(chǎng),就會(huì)受到這些交變磁場(chǎng)的作用,在溫控器的輸入回路中感應(yīng)出交流電壓。這種感應(yīng)電壓與有用信號(hào)相串聯(lián),當(dāng)傳感器與溫控器距離較遠(yuǎn)時(shí),串模干擾尤為突出。
②干擾源通過電容的耦合在回路中形成干擾,這是兩電場(chǎng)相互作用的結(jié)果。通過靜電耦合的方式,能在兩輸入端感應(yīng)出對(duì)地的共同電壓,以共模干擾的形式出現(xiàn)。由于共模干擾不和信號(hào)相疊加,它不直接對(duì)溫控器產(chǎn)生影響,但它能通過測(cè)量系統(tǒng)形成到地的泄漏電流,泄漏電流通過電阻的耦合就能直接作用于溫控器而產(chǎn)生干擾。
電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)所形成的干擾大多是工頻干擾電壓,但變頻器、帶整流子的電機(jī)等會(huì)產(chǎn)生諧波干擾。由于雷電的作用,在電力線上也會(huì)感應(yīng)出干擾電壓。
③有的測(cè)溫場(chǎng)合,當(dāng)將熱電偶電極直接焊于通電加熱的金屬件上,由于金屬件在平行于電流方向的各點(diǎn)存在電位差,就會(huì)引入很大的干擾電壓。在高溫下,耐火材料的絕緣電阻急劇下降,熱電偶的瓷保護(hù)套管、瓷珠的絕緣性能也會(huì)下降,則電爐的電源電壓通過耐火磚、熱電偶套管、瓷珠等泄漏到熱電偶絲上,在熱電偶電極與地之間產(chǎn)生干擾電壓。
④大地中各個(gè)不同點(diǎn)之間往往存在電位差,尤其在大功率用電設(shè)備附近,當(dāng)這些設(shè)備的絕緣性能下降時(shí),電位差更大。而溫控器在現(xiàn)場(chǎng)使用中,有時(shí)不注意會(huì)使回路存在兩個(gè)以上的接地點(diǎn),就會(huì)把不同接地點(diǎn)的電位差引入溫控器中而形成共模干擾。
2、溫控器克服和消除干擾的方法
①溫控器串模干擾的消除方法
溫度傳感器的信號(hào)線要遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng),不要離動(dòng)力線太近;不要把溫控器信號(hào)線和控制輸出線與動(dòng)力線放在同一個(gè)橋架托盤內(nèi),或穿在同一根穿線管內(nèi)。必要時(shí)信號(hào)線應(yīng)使用屏蔽電線或屏蔽電纜,屏蔽層采取一端接地方式,溫控器要設(shè)置數(shù)字濾波常數(shù),還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)濾波常數(shù)進(jìn)行調(diào)整。串模干擾可能產(chǎn)生在信號(hào)源,也可能是信號(hào)線上感應(yīng)或接收的,由于它與測(cè)量信號(hào)是疊加的,所以較難消除,因此應(yīng)該防止它的產(chǎn)生。如信號(hào)傳輸導(dǎo)線使用絞線,能使信號(hào)回路所包圍的面積大為減少,能使兩根信號(hào)線到干擾源的距離大致相等,分布電容也大致相同,所以能使進(jìn)入溫控器的串模干擾大大減小。
②溫控器共模干擾的消除方法
可采取把熱電偶浮空的措施;不要用露端式熱電偶以避免熱電極接地;熱電偶保護(hù)套管要可靠接地;使用屏蔽線時(shí)采用等電位屏蔽方式;還可在信號(hào)線上加裝旁路電容器。為了防止電場(chǎng)的干擾,可把信號(hào)線穿入鐵管中,或者使用屏蔽線,并對(duì)屏蔽層一點(diǎn)接地。對(duì)于直流信號(hào),可在溫控器輸入端加濾波電路,把雜散信號(hào)干擾衰減至最小。信號(hào)線要遠(yuǎn)離動(dòng)力線,不能把信號(hào)線與動(dòng)力線平行敷設(shè)在一起,信號(hào)線與電源線不要由同一孔進(jìn)入溫控器內(nèi),信號(hào)線應(yīng)以盡量短的絞線接至信號(hào)端子的相鄰位置上。溫控器和變送器的外殼都應(yīng)接地,保持零電位,以提高溫控器的抗共模干擾能力。
【知識(shí)擴(kuò)展】什么是串模干擾和共膜干擾?
新書推薦:《智能溫度控制器的使用及維修》作者:黃文鑫
