位移傳感器測控系統(tǒng)模擬量信號干擾源主要有哪些
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www.rwkn.com.cn | 發(fā)布時間:2023年02月09日
隨著技術(shù)的發(fā)展與智能制造戰(zhàn)略的深度實施,
位移傳感器測控系統(tǒng)在工業(yè)自動化領(lǐng)域大量應(yīng)用。
拉繩位移傳感器用于測控系統(tǒng)主要用于位移測量、位置定位、尺寸測量等場合,
磁致伸縮位移傳感器性能可直接影響機械設(shè)備控制精度與使用效果。因機械設(shè)備強電電路、電場磁場以及外界溫濕度、粉塵等,位移測控系統(tǒng)測量精度與可靠性能常常會受到較大影響,如何有效削弱或者消除干擾因素影響,是保障機械設(shè)備精度與性能的關(guān)鍵點。
工業(yè)設(shè)備電壓與電流大幅變化的結(jié)構(gòu)均存在較大干擾源。按照干擾模式不同可以分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地面的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓送加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞。差模干擾是指用于信號兩極間得干擾電壓,主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓,這種讓直接疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。
1、來自空間的輻射干擾
空間輻射干擾主要由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生。干擾強度與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小,特別是頻率有關(guān),一般通過屏蔽電纜或者高壓泄放元件進行保護。
2、系統(tǒng)外引線的干擾
主要通過電源和信號線引入,通常稱為傳導(dǎo)干擾。既有共模干擾,也有差模干擾。抑制傳導(dǎo)干擾的方法很多,其中有效的是采用無源濾波器濾波。
3、電源干擾
工業(yè)現(xiàn)場因電源干擾造成位移測控系統(tǒng)故障的情況較為常見。通常情況下PLC系統(tǒng)的供電電源均有電網(wǎng)提供,由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,將受到所有空間電磁干擾和電網(wǎng)內(nèi)部電壓的變化。PLC系統(tǒng)通常采用隔離電源,但受結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝影響,其隔離性能并不怎么好。
4、接地系統(tǒng)混亂時的干擾
接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性的常用有效手段。正確接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴(yán)重的干擾信號。
5、來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾
系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生干擾,選擇PLC系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先考慮具有較好現(xiàn)場應(yīng)用表現(xiàn)的產(chǎn)品。
怎樣可以有效解決PLC系統(tǒng)信號干擾?
好的狀態(tài)是選用隔離性能更好的設(shè)備,選用電源、動力線和信號線,布線與接地要合理等。但是這需要不同設(shè)備廠商共同協(xié)作才能完成,而且成本較高?,F(xiàn)場更多的會考慮采用各種方法做好信號隔離與濾波,減少干擾信號對系統(tǒng)的影響。常見的處理方法有:
加信號隔離器;
加磁環(huán)、電容;
PLC供電加隔離變壓器;
開關(guān)量、模擬量與數(shù)字量信號分開走;
采用電流信號傳輸,提高系統(tǒng)的抗干擾能力;
PLC輸入輸出信號線需要使用屏蔽線,在輸入輸出側(cè)懸空,而在PLC側(cè)接地;
信號線要遠(yuǎn)離強干擾源,如變頻器、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備;
使用雙絞屏蔽線的屏蔽層應(yīng)該兩端接地,但是如果電纜兩端存在電位差將會在屏蔽層中產(chǎn)生連接電流,這時應(yīng)將電纜屏蔽層一端接地。