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較早公告: 在當(dāng)今快速發(fā)展的智能制造領(lǐng)域,安全、高效、精準(zhǔn)成為了衡量生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。SCHMERSAL安全光電開關(guān),憑借其高精度、高速度和高可靠性的特點(diǎn),在這一領(lǐng)域發(fā)揮著作用。作為非接觸式的傳感器,SCHMERSAL安全光電開關(guān)通過發(fā)射和接收光線來檢測物體,這種技術(shù)確保了其在各種惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定工作。在智能制造中,物料輸送、設(shè)備安全防護(hù)以及產(chǎn)品檢測等環(huán)節(jié)都需要高精度的傳感器來確保生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。在物料輸送環(huán)節(jié),SCHMERSAL安全光電開關(guān)可以實(shí)時監(jiān)測物料輸送的狀態(tài),檢測是否有異物或人員進(jìn)入
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Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器干擾源及抗干擾方法
點(diǎn)擊次數(shù):1179 更新時間:2020-07-15

東莞市自動化設(shè)備有限公司從2010年開始經(jīng)過短短的幾年時間在德國和美國各有公司,所有的貨物均是從國外過來,已是央企,國企,上市企,民企的首先供應(yīng)商。
Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器的應(yīng)用非常廣泛,不論是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防建設(shè),還是在日常生活、教育事業(yè)以及科學(xué)研究等領(lǐng)域,處處可見模擬傳感器的身影。但在Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器的設(shè)計(jì)以及使用中,都會存在一個問題--如何使其測量精度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)
干擾源、干擾種類及干擾現(xiàn)象
Honeywell霍尼韋爾傳感器及儀器儀表在現(xiàn)場運(yùn)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(jī)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(yùn)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(jìn)一步討論電路元件的選擇、電路和系統(tǒng)應(yīng)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。
Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器主要干擾源
(1) 靜電感應(yīng):靜電感應(yīng)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(yīng):當(dāng)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(yīng)。例如變壓器及線圈的漏磁、通電平行導(dǎo)線等。(3) 漏電流感應(yīng):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(yīng)用環(huán)境濕度較大,絕緣體的絕緣電阻下降,導(dǎo)致漏電電流增加就會引起干擾。尤其當(dāng)漏電流流入測量電路的輸入級時,其影響就特別嚴(yán)重。(4) 射頻干擾:主要是大型動力設(shè)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(jī)械干擾、熱干擾及化學(xué)干擾等。
Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器干擾的種類
(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(qiáng)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(shè)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(diǎn)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50 Hz工頻干擾。(4) 意外的瞬時干擾
意外瞬時干擾主要在電氣設(shè)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(shè)備工作瞬間產(chǎn)生。
Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器干擾可粗略地分為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)。
Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器干擾現(xiàn)象
在應(yīng)用中,常會遇到以下幾種主要干擾現(xiàn)象:發(fā)指令時,電機(jī)無規(guī)則地轉(zhuǎn)動;信號等于零時,數(shù)字顯示表數(shù)值亂跳;傳感器工作時,其輸出值與實(shí)際參數(shù)所對應(yīng)的信號值不吻合,且誤差值是隨機(jī)的、無規(guī)律的;當(dāng)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(yīng)的信號數(shù)值的差值為一穩(wěn)定或呈周期性變化的值;與交流伺服系統(tǒng)共用同一電源的設(shè)備(如顯示器等)工作不正常。干擾進(jìn)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(jìn)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?yàn)槊}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(qiáng)的干擾源,它可以通過電源對其它設(shè)備進(jìn)行干擾。
Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器抗干擾的措施:
供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)
對傳感器、儀器儀表正常工作危害嚴(yán)重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾,產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有:電焊機(jī)、大電機(jī)、可控機(jī)、繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈,甚至電烙鐵等。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)合的辦法來抑制。
(1) 用硬件線路抑制尖峰干擾的影響
常用辦法主要有三種:① 在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計(jì)的干擾控制器,將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上,從而減弱其破壞性;② 在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器,利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖;③ 在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻,利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,從而削弱干擾的影響。
(2) 利用軟件方法抑制尖峰干擾:對于周期性干擾,可以采用編程進(jìn)行時間濾波,也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間不采樣,從而有效地消除干擾。
(3) Honeywell霍尼韋爾模擬傳感器采用硬、軟件結(jié)合的看門狗(watchdog)技術(shù)抑制尖峰脈沖的影響:軟件:在定時器定時到之前,CPU訪問一次定時器,讓定時器重新開始計(jì)時,正常程序運(yùn)行,該定時器不會產(chǎn)生溢出脈沖,watchdog也就不會起作用。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“飛程序”,則CPU就不會在定時到之前訪問定時器,因而定時信號就會出現(xiàn),從而引起系統(tǒng)復(fù)位中斷,保證智能儀器回到正常程序上來。(4) 實(shí)行電源分組供電。例如:將執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動電源與控制電源分開,以防止設(shè)備間的干擾。(5) 采用噪聲濾波器??梢杂行У匾种平涣魉欧?qū)動器對其它設(shè)備的干擾。該措施對以上幾種干擾現(xiàn)象都可以有效地抑制。(6) 采用隔離變壓器考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合,而是靠初、次級寄生電容耦合的,因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離,減少其分布電容,以提高抵抗共模干擾能力。(7) 采用高抗干擾性能的電源,如利用頻譜均衡法設(shè)計(jì)的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機(jī)干擾非常有效,它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉(zhuǎn)換成低電壓峰值(電壓峰值小于TTL電平)的電壓,但干擾脈沖的能量不變,從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力。

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