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简述无纸记录仪在应用中的干扰抑制
日期：2024-08-06 03:05
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摘要：
无纸记录仪干扰问题的形成是因为有干扰源的存在，并通过一定的耦合渠道对仪表仪表产生影响。为减少这些影响，绍兴中仪在设计仪表时就应考虑对干扰的抑制问题，尽量提高其抗干扰的能力。在实际应用中，要找出并结合绞扭、屏蔽、接地、平衡、滤波、隔离等方法，切断耦合通道以抑制干扰。同时，要求无纸仪表具有耐高温、低温、高压、腐蚀、高粘度等性能和较好的动态特性，以减少被测参数的测量误差。
共模干扰的抑制(共模干扰是加在仪表仪表任一输入端与大地之间的干扰)
(1)正确接地。接地的意义可以理解为得到一个等电位点或面，它是电路或系统的基准电位，但不一定为大地电位。为了**起见，仪表仪表和信号源外壳都接大地，保持零电位。但当接地的方式处理不好，将形成地回路把干扰引入仪表仪表。为提高仪表仪表抗干扰能力，通常在低电平测量仪表中都把放大器与仪表仪表外壳(大地)绝缘(即把放大器“浮地”)，以切断共模干扰电压的泄漏途径，使干扰无法进入。在低电平测试中，信号线只应有一点接地且信号线的屏蔽层也须有一点接地，无论信号线和仪表仪表等均需加以屏蔽，把接地和屏蔽正确地结合起来使用，往往能解决大部分的干扰问题。当有一个不接地信号源与一个接地放大器相连时，信号线屏蔽层应接至放大器的公共端。当有一个接地信号源与一个不接地放大器相连时，即使信号源端接的不是大地，信号线屏蔽层也应接至信号源的公共端，使之保持零电位，可有效切断电位的泄漏电流，提高测量信号的抗干扰能力，这是测量系统中常用的方法。
(2)电源引入干扰的抑制：在仪表仪表内部主要的干扰来自小功率变压器产生的漏电流。为防止泄漏电流干扰，可将变压器初级绕组放在屏蔽层之内，并将屏蔽层接地，此时变压器初级绕组上的相电压通过对屏蔽层的分布电容，使漏电电流直接流入地，而不再流入放大器、测量电路和信号源中产生干扰。为防止电源变压器引入干扰，采用三层屏蔽结构即电源变压器初级屏蔽层直接与表壳接地，供电装置的次级绕组与所有屏蔽层相接，放大器电源的次级绕组屏蔽层与放大器地处于等电位状态。由电源引起的脉冲状干扰，对数字电路有较大影响，应在电源线路上加装高频滤波器，滤波器应装在输入和输出引线都经过穿心电容进行滤波的铁制屏蔽盒内。
(3)仪表采用双层屏蔽浮地保护技术：为提高仪表仪表抗共模干扰能力，在放大器输入部分浮地的同时，仪表仪表采用双层屏蔽浮地保护。除利用表壳作一层屏蔽外，在仪表仪表内再用一个内屏蔽罩将放大器输入部分屏蔽起来。在两屏蔽层之间、在放大器输入部分和内屏蔽层之间都不作电气上的连接。内屏蔽层不要与仪表仪表外壳相接，而应单独引出一根线作为保护屏蔽端与信号线的屏蔽层相连接，从而使保护屏蔽延伸到信号线全长，而信号线的屏蔽在信号源处一点接地，这样使仪表仪表的输入保护屏蔽及信号屏蔽对信号源稳定起来，处于等电位状态。所以，屏蔽能用来降低耦合到导线上的共模电压。
(4)应用平衡电路：一个系统的稳定程度取决于信号源、信号引线、负载的平衡以及其它杂散分布参数的平衡。为提高仪表仪表抗共模干扰能力，采用平衡措施使两线路上所转换的电压相等，以此来降低耦合到负载上的该部分共模电压。
共模干扰的抑制(共模干扰是加在仪表仪表任一输入端与大地之间的干扰)
(1)正确接地。接地的意义可以理解为得到一个等电位点或面，它是电路或系统的基准电位，但不一定为大地电位。为了**起见，仪表仪表和信号源外壳都接大地，保持零电位。但当接地的方式处理不好，将形成地回路把干扰引入仪表仪表。为提高仪表仪表抗干扰能力，通常在低电平测量仪表中都把放大器与仪表仪表外壳(大地)绝缘(即把放大器“浮地”)，以切断共模干扰电压的泄漏途径，使干扰无法进入。在低电平测试中，信号线只应有一点接地且信号线的屏蔽层也须有一点接地，无论信号线和仪表仪表等均需加以屏蔽，把接地和屏蔽正确地结合起来使用，往往能解决大部分的干扰问题。当有一个不接地信号源与一个接地放大器相连时，信号线屏蔽层应接至放大器的公共端。当有一个接地信号源与一个不接地放大器相连时，即使信号源端接的不是大地，信号线屏蔽层也应接至信号源的公共端，使之保持零电位，可有效切断电位的泄漏电流，提高测量信号的抗干扰能力，这是测量系统中常用的方法。
(2)电源引入干扰的抑制：在仪表仪表内部主要的干扰来自小功率变压器产生的漏电流。为防止泄漏电流干扰，可将变压器初级绕组放在屏蔽层之内，并将屏蔽层接地，此时变压器初级绕组上的相电压通过对屏蔽层的分布电容，使漏电电流直接流入地，而不再流入放大器、测量电路和信号源中产生干扰。为防止电源变压器引入干扰，采用三层屏蔽结构即电源变压器初级屏蔽层直接与表壳接地，供电装置的次级绕组与所有屏蔽层相接，放大器电源的次级绕组屏蔽层与放大器地处于等电位状态。由电源引起的脉冲状干扰，对数字电路有较大影响，应在电源线路上加装高频滤波器，滤波器应装在输入和输出引线都经过穿心电容进行滤波的铁制屏蔽盒内。
(3)仪表采用双层屏蔽浮地保护技术：为提高仪表仪表抗共模干扰能力，在放大器输入部分浮地的同时，仪表仪表采用双层屏蔽浮地保护。除利用表壳作一层屏蔽外，在仪表仪表内再用一个内屏蔽罩将放大器输入部分屏蔽起来。在两屏蔽层之间、在放大器输入部分和内屏蔽层之间都不作电气上的连接。内屏蔽层不要与仪表仪表外壳相接，而应单独引出一根线作为保护屏蔽端与信号线的屏蔽层相连接，从而使保护屏蔽延伸到信号线全长，而信号线的屏蔽在信号源处一点接地，这样使仪表仪表的输入保护屏蔽及信号屏蔽对信号源稳定起来，处于等电位状态。所以，屏蔽能用来降低耦合到导线上的共模电压。
(4)应用平衡电路：一个系统的稳定程度取决于信号源、信号引线、负载的平衡以及其它杂散分布参数的平衡。为提高仪表仪表抗共模干扰能力，采用平衡措施使两线路上所转换的电压相等，以此来降低耦合到负载上的该部分共模电压。
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