Аналоговые датчики широко используются в тяжелой промышленности, легкой промышленности, текстильной промышленности, сельском хозяйстве, производстве и строительстве, повседневном образовании, научных исследованиях и других областях.Аналоговый датчик посылает непрерывный сигнал с напряжением, током, сопротивлением и т. д., размером измеряемых параметров.Например, датчик температуры, датчик газа, датчик давления и т. д. являются обычными аналоговыми датчиками количества.
Аналоговый датчик количества также сталкивается с помехами при передаче сигналов, главным образом из-за следующих факторов:
1. Электростатические помехи.
Электростатическая индукция возникает из-за существования паразитной емкости между двумя ветвями цепей или компонентов, так что заряд в одной ветви передается в другую через паразитную емкость, иногда также известную как емкостная связь.
2, помехи электромагнитной индукции
Когда между двумя цепями существует взаимная индуктивность, изменения тока в одной цепи связаны с другой посредством магнитного поля — явление, известное как электромагнитная индукция.Такая ситуация, часто встречающаяся при использовании датчиков, требует особого внимания.
3. Утечка гриппа должна помешать
Из-за плохой изоляции кронштейна компонента, клеммной колодки, печатной платы, внутреннего диэлектрика или оболочки конденсатора внутри электронной схемы, особенно из-за повышения влажности в среде применения датчика, сопротивление изоляции изолятора уменьшается, и тогда ток утечки увеличится, вызывая тем самым помехи.Эффект особенно серьезен, когда ток утечки попадает во входной каскад измерительной цепи.
4, радиочастотные помехи
В основном это помехи, вызванные запуском и остановкой оборудования большой мощности, а также гармонические помехи высокого порядка.
5.Другие факторы помех
В основном это относится к плохой рабочей среде системы, такой как песок, пыль, высокая влажность, высокая температура, химические вещества и другие суровые условия.В суровых условиях это серьезно повлияет на функции датчика, например, датчик будет заблокирован пылью, пылью и твердыми частицами, что повлияет на точность измерения.В условиях высокой влажности водяной пар может проникнуть внутрь датчика и вызвать его повреждение.
Выберитекорпус зонда из нержавеющей стали, который является прочным, устойчивым к высоким температурам и коррозии, а также пыле- и водостойким, что позволяет избежать внутреннего повреждения датчика.Несмотря на то, что корпус зонда является водонепроницаемым, он не влияет на скорость отклика датчика, а скорость потока и обмена газа высокая, что обеспечивает эффект быстрого реагирования.
Из приведенного выше обсуждения мы знаем, что существует множество факторов помех, но это всего лишь обобщение, специфичное для конкретной сцены, которое может быть результатом различных факторов помех.Но это не влияет на наши исследования технологии защиты от помех аналоговых датчиков.
Технология защиты от помех аналоговых датчиков в основном имеет следующее:
6. Технология защиты
Контейнеры изготавливаются из металлических материалов.В него заключена цепь, нуждающаяся в защите, что может эффективно предотвратить помехи электрического или магнитного поля.Этот метод называется экранированием.Экранирование можно разделить на электростатическое экранирование, электромагнитное экранирование и низкочастотное магнитное экранирование.
(1) Электростатическое экранирование
Возьмите в качестве материалов медь или алюминий и другие проводящие металлы, сделайте закрытый металлический контейнер и соедините его с заземляющим проводом, поместите значение защищаемой цепи в R, чтобы внешнее электрическое поле помех не влияло на внутреннюю цепь, и наоборот, электрическое поле, создаваемое внутренней цепью, не будет влиять на внешнюю цепь.Этот метод называется электростатическим экранированием.
(2) Электромагнитное экранирование
Для высокочастотного интерференционного магнитного поля используется принцип вихревого тока, чтобы заставить высокочастотное интерференционное электромагнитное поле генерировать вихревой ток в экранированном металле, который потребляет энергию интерференционного магнитного поля, а магнитное поле вихревых токов нейтрализует высокий уровень помех. магнитное поле частотных помех, благодаря чему защищаемая цепь защищена от воздействия высокочастотного электромагнитного поля.Этот метод экранирования называется электромагнитным экранированием.
(3) Низкочастотное магнитное экранирование
Если это низкочастотное магнитное поле, явление вихревых токов в настоящее время не очевидно, и эффект защиты от помех не очень хорош только при использовании вышеуказанного метода.Поэтому в качестве экранирующего слоя необходимо использовать материал с высокой магнитной проводимостью, чтобы ограничить линию магнитной индукции низкочастотных помех внутри магнитного экранирующего слоя с небольшим магнитным сопротивлением.Защищенная цепь защищена от низкочастотных помех магнитной связи.Этот метод экранирования обычно называют низкочастотным магнитным экранированием.Железный корпус датчика-детектора действует как низкочастотный магнитный экран.Если он дополнительно заземлен, он также играет роль электростатического и электромагнитного экранирования.
7.Технология заземления
Это один из эффективных методов подавления помех и важная гарантия технологии экранирования.Правильное заземление может эффективно подавлять внешние помехи, повышать надежность испытательной системы и уменьшать факторы помех, создаваемые самой системой.Цель заземления двоякая: безопасность и подавление помех.Поэтому заземление разделяют на защитное, экранирующее и сигнальное.В целях безопасности корпус и шасси сенсорного измерительного устройства должны быть заземлены.Земля сигнала делится на землю аналогового сигнала и землю цифрового сигнала. Аналоговый сигнал обычно слабый, поэтому требования к заземлению выше;цифровой сигнал, как правило, сильный, поэтому требования к заземлению могут быть ниже.Различные условия обнаружения датчиков также предъявляют разные требования к заземлению, поэтому необходимо выбрать соответствующий метод заземления.Распространенные методы заземления включают одноточечное и многоточечное заземление.
(1) Одноточечное заземление
В низкочастотных цепях обычно рекомендуется использовать одноточечное заземление, имеющее радиальную линию заземления и линию заземления шины.Радиологическое заземление означает, что каждый функциональный участок в схеме напрямую связан проводами с опорной точкой нулевого потенциала.Заземление шин означает, что в качестве заземляющей шины используются качественные проводники определенной площади поперечного сечения, которые непосредственно подключаются к точке нулевого потенциала.Земля каждого функционального блока в схеме может быть подключена к соседней шине.Датчики и измерительные устройства составляют целостную систему обнаружения, но они могут находиться далеко друг от друга.
(2) Многоточечное заземление
В высокочастотных цепях обычно рекомендуется использовать многоточечное заземление.Высокая частота, даже короткий период заземления будет иметь большее падение напряжения на импедансе, а также эффект распределенной емкости, невозможность одноточечного заземления, поэтому можно использовать метод заземления плоского типа, а именно многоточечный способ заземления, с использованием хорошей проводимости к нулю. потенциальная опорная точка на корпусе самолета, высокочастотная цепь для подключения к ближайшей проводящей плоскости на корпусе.Поскольку высокочастотный импеданс проводящего плоского тела очень мал, в основном гарантируется одинаковый потенциал в каждом месте, и для уменьшения падения напряжения добавляется развязывающий конденсатор.Следовательно, в этой ситуации следует использовать режим многоточечного заземления.
8.Технология фильтрации
Фильтр является одним из эффективных средств подавления помех последовательного режима переменного тока.Общие схемы фильтров в схеме обнаружения датчика включают RC-фильтр, фильтр питания переменного тока и фильтр истинного тока.
(1) RC-фильтр: когда источником сигнала является датчик с медленным изменением сигнала, такой как термопара и тензодатчик, пассивный RC-фильтр небольшого объема и низкой стоимости будет иметь лучший эффект подавления помех последовательного режима.Однако следует отметить, что RC-фильтры уменьшают помехи последовательного режима за счет скорости отклика системы.
(2) Фильтр переменного тока: сеть электропитания поглощает различные высокочастотные и низкочастотные шумы, которые обычно используются для подавления шума, смешанного с LC-фильтром источника питания.
(3) Фильтр питания постоянного тока: источник питания постоянного тока часто используется несколькими цепями.Чтобы избежать помех, вызванных несколькими цепями из-за внутреннего сопротивления источника питания, к источнику питания постоянного тока каждой цепи следует добавить развязывающий RC- или LC-фильтр для фильтрации низкочастотных шумов.
9. Технология фотоэлектрического соединения.
Основное преимущество фотоэлектрической связи заключается в том, что она может эффективно сдерживать пиковый импульс и все виды шумовых помех, благодаря чему соотношение сигнал/шум в процессе передачи сигнала значительно улучшается.Помехи, хотя и существует большой диапазон напряжения, но энергия очень мала, может образовывать только слабый ток, а входная часть фотоэлектрического преобразователя светоизлучающего диода работает в условиях тока, общий направляющий электрический ток 10 мА ~ 15 ма, поэтому даже при наличии большого диапазона помех они не смогут обеспечить достаточный ток и будут подавлены.
Смотрите здесь, я считаю, что у нас есть определенное понимание факторов помех аналогового датчика и методов защиты от помех, при использовании аналогового датчика, если возникновение помех, в соответствии с приведенным выше содержанием, одно за другим, в соответствии с реальной ситуацией, чтобы Примите меры, не допускайте слепой обработки, чтобы избежать повреждения датчика.
Время публикации: 25 января 2021 г.
