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現(xiàn)場干擾問題如何去除
解決這些問題的方案主要有三種:
種方案是現(xiàn)場儀表不接地,使過程環(huán)路中只有一個(gè)接地點(diǎn),但在實(shí)際應(yīng)用中,這種方案往往難以實(shí)現(xiàn),因?yàn)槟承┰O(shè)備必須接地才能保證測量精度或確保人身安全,某些設(shè)備可能因?yàn)殚L期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。
第二種方案是使兩接地點(diǎn)的電勢相同,但由于接地點(diǎn)的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響,這種方案通常是很難實(shí)現(xiàn)的。
第三種方案是在過程環(huán)路中使用信號(hào)隔離器。信號(hào)隔離器采用隔離技術(shù),斷開過程環(huán)路中的直接電路(直流通路)但又不影響過程信號(hào)的正常傳輸,從而了上述問題。
當(dāng)然,我們也可以用DCS的隔離卡鍵或帶隔離能力的變送器實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離,但它們價(jià)格昂貴,而且他們的隔離強(qiáng)度、抗無限射頻/電磁干擾(RFI/EMI)指標(biāo)及應(yīng)用靈活性比信號(hào)隔離器差,更不可能像信號(hào)隔離器那樣還可解決信號(hào)轉(zhuǎn)換及信號(hào)分配等問題。
什么是信號(hào)隔離器
信號(hào)隔離器又名隔離器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、信號(hào)調(diào)理器,是工業(yè)控制系統(tǒng)中重要組成部分, 信號(hào)隔離器是一種采用光電隔離原理或者磁電隔離原理,將輸入信號(hào)進(jìn)行隔離和轉(zhuǎn)換后輸出的電子設(shè)備。信號(hào)隔離器采用了先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù),在對高、低頻干擾信號(hào)的抑制方面均有著優(yōu)異表現(xiàn),即使在大功率變頻控制系統(tǒng)中依然能夠可靠應(yīng)用,內(nèi)部采用數(shù)字化調(diào)校、無零點(diǎn)及滿度電位器、自動(dòng)動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)零點(diǎn)、溫度漂移自動(dòng)補(bǔ)償?shù)戎T多先進(jìn)技術(shù),這一系列技術(shù)的應(yīng)用使產(chǎn)品的穩(wěn)定性及可靠性得到科學(xué)的保證。
模擬量傳感器輸出類型,一般是電流信號(hào)或是電壓信號(hào)兩種,電流信號(hào)抗干擾效果和遠(yuǎn)距離傳輸更好,電壓信號(hào)的傳輸電路在抗電場耦合干擾時(shí)就不如電流信號(hào)。
電流型信號(hào)相當(dāng)于一個(gè)非常大的電壓源串聯(lián)了一個(gè)非常大的內(nèi)阻。這樣,當(dāng)負(fù)載阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的內(nèi)阻時(shí),電流就總是等于它的“短路電流”。電流型信號(hào)主要優(yōu)點(diǎn)是:傳輸線上的電阻和接線處的接觸電阻只要不太大,只要和負(fù)載電阻之和仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號(hào)源內(nèi)阻,就可以認(rèn)為不影響收到的電流大小,仍然等于信號(hào)源的“短路電流”。
一般的電流型傳感器只要負(fù)載和傳輸線上的總壓降不超過某個(gè)界限,就保證電流值的誤差不超過某個(gè)界限。實(shí)際應(yīng)用時(shí),接收電流信號(hào)的設(shè)備,總是希望輸入阻抗做得盡量小。這樣除了上述的精度問題以外,還有抗干擾的作用。
從上面分析可以知道:電流信號(hào)不怕傳輸線上的壓降,但是怕漏電流。有了漏電流以后,收到的信號(hào)自然就不準(zhǔn)了。可是漏電流常常是和電壓有關(guān)的。而接收端做成低輸入阻抗,電壓自然也就很小。漏電流也就不會(huì)太大。
還有,常見的電場耦合的干擾信號(hào),原理上很像一個(gè)信號(hào)源串聯(lián)了一個(gè)電容,這個(gè)電容就是空間分布的寄生電容,容量是很小的,以電干擾信號(hào)的電流也是很小的。然而,如果我們的接收電路不是在接收電流信號(hào),而是在接收電壓信號(hào),輸入阻抗常常極大(注:接收電壓信號(hào),輸入阻抗之所以要很大,是為了減少傳輸線上電阻影響),于是干擾信號(hào)串聯(lián)了分布電容后,加到這個(gè)輸入端,有可能分壓并不小。所以電壓信號(hào)的傳輸電路在抗電場耦合干擾時(shí)就不如電流信號(hào)。