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称重控制仪表的可靠性抗干扰设计探讨

发布时间:2019-10-31 08:40:24 |来源:中国知网

一、概述

      近年来随着电子技术的飞速发展.集成电路工艺的提高,使得称重仪表的设计更加简单、所用元件更少,同时称重控制仪表的性能及可靠性也得到了较快发展。无论是其称量速度、计量精度、以及稳定性都得到了很大改善。但是,由于称重控制仪表的工作环境比较恶劣,有些是高温高辐射场合、有些是电网严重污染(比如电网中有大功率可控硅或者大功率电机等)的场合,还有些工作在野外.所有这些场合都可能存在比较强的干扰源。这就对仪表在设计时的抗干扰性提出了更高的要求。下面根据干扰的类型分别阐述其设计措施

 

二、电路本身产生的噪声

(1)电源电路产生的干扰

       电经电源变压器,得到所需的交流电压,然后,经整流滤波后进人三端稳压器得到所需的各种直流电压事实上,这几部分都有可能产生干扰.从电网窜人的干扰一部分是高频干扰一部分是低频干扰。低频干扰可在滤波电路中作为波纹一块滤除,高频部分可由噪声滤波器滤除电源变压器是利用电磁感应原理工作的,由于磁路并不完全闭合,有一部分泄漏于其周围形成干扰。这部分干扰可采取电磁屏蔽来消除。对于整流电路来说,由于整流二极管为非线性元件,它工作时.要产生基波为50Hz的多次谐波,如果这些谐波窜人后面的系统,也会对系统构成威胁。解决的方法是在每只二极管的两侧并接一只0.01uF的聚乙烯电容.另外.在PCB布线时,应使信号放大器尽量远离电源和电源变压器,最好将整个系统电源分开做板。

(2)功率接口的干扰

      有的仪表本身要驱动某些执行元件,比如电磁阀、电动机、电炉丝等这些元件是靠继电器或者可控硅来驱动的,而这些元件的开启会产生各种谐渡和电磁渡,在设计仪表时必须采取有效措施来屏蔽这些干扰。对于继电器来说,其触点的断开或闭合是干扰的源泉,解决的办法就是在其触点两侧增加阻容吸收回路,对于可控硅电路也可采取同样的方法。

 

三、外界干扰

      外界干扰主要是电磁干扰和辐射干扰,如果仪表工作在某些特定的场合,比如中频炉或者电焊机附近,这些设备工作时会向周围辐射出很强的电磁波,这些电磁波很容易串入仪表的前向通道或数字系统,造成程序跑飞,解决这些问题的办法是用金属外壳来屏蔽这些干扰。国内有些厂家生产的称重仪表,就采用铝合外金壳,还有一种外界干扰是来自外太空,这种干扰具有破坏性,它就是雷电,轻者它能损坏元器件,严重时能使整台仪表报废。为避免这种结果的发生,可在电源的进线上并接一个压敏电阻。以上我们谈了干扰的起因以及简单的抗干扰措施,这些措施在大多数情况下是有效的,但是,仅有这些是远远不够的。我们知道,称重控制仪表是很精密的一种仪表,人们对它的检测结果非常苛刻,在设计系统时,应引起足够的重视。

 

作者:王小宇

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