顯示儀表產(chǎn)生干擾的途徑及消除干擾的措施

現(xiàn)場使用的顯示儀表由于環(huán)境條件復(fù)雜，加之被測參數(shù)大多被轉(zhuǎn)換成微弱的低電平電壓信號，并經(jīng)長期距離傳送到顯示儀表，因此除有用的信號外，還會有一些與被測信號無關(guān)的干擾信號夾雜其中，它將影響測量結(jié)果的正確性，嚴(yán)重時(shí)會使儀表無法工作。現(xiàn)對生產(chǎn)干擾的途徑及消除干擾的措施作一介紹。

1、顯示儀表產(chǎn)生干擾的途徑
干擾源在顯示儀表內(nèi)、外部都有可能存在。在儀表外部，大功率用電設(shè)備、大功率變壓器、電力網(wǎng)都可能成為干擾源。而在顯示儀表內(nèi)部，電源變壓器、線圈、繼電器、開關(guān)以及電源線等都可能成為干擾源。
(1)信號源于顯示儀表之間的連接導(dǎo)線、儀表內(nèi)部的配線通過磁耦合在電路中形成干擾。在大功率變壓器、交流電機(jī)、電力線的周圍空間都存在很強(qiáng)的交流磁場，而閉合回路處在這種變化的磁場中將感應(yīng)出電勢。這種感應(yīng)電勢與有用信號相串聯(lián)，當(dāng)傳感器與顯示儀表距離較遠(yuǎn)時(shí)，這種串模干擾尤為突出。
(2)干擾源通過電容的耦合在回路總形成干擾，它是兩電場相互作用的結(jié)果。通過靜電耦合的方式，能在兩輸入端感應(yīng)出對地的共同電壓，以共模干擾的形式出現(xiàn)，由于共模干擾不和信號疊加，它不直接對儀表產(chǎn)生影響。但它能通過測量系統(tǒng)形成到地的泄漏電流，該泄漏電流通過電阻的耦合就能直接作用于儀表而產(chǎn)生干擾。
電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)所形成的干擾大多是工頻干擾電壓，但變頻器、帶整流子的電機(jī)等會產(chǎn)生諧波干擾。由于雷電的作用在電力線上也會感應(yīng)出干擾電壓。
(3)在一些測溫場合，當(dāng)將熱電偶電機(jī)直接焊接與通電加熱的金屬件上，由于金屬件在平行于電流方向的各點(diǎn)存在電位差，這時(shí)引入的干擾電壓也是很大的。在高溫狀態(tài)下，耐火材料的絕緣電阻急劇下降，熱電偶和磁保護(hù)管、磁珠的絕顏性能也會下降，則電爐電源電壓通過耐火磚、熱電偶套管、磁珠等泄漏到熱電偶絲上，在熱電偶電極之間產(chǎn)生干擾電壓。
(4)大地中各個(gè)不同點(diǎn)之間往往存在電位差，尤其在大功率用電設(shè)備附近，當(dāng)這些設(shè)備的絕緣性能下降時(shí)，電位差更大。而現(xiàn)場儀表在使用中，有時(shí)不注意會使回路存在兩個(gè)以上的接地點(diǎn)，就會把不同接地點(diǎn)的電位差引入到顯示儀表中而形成共模干擾。
(5)當(dāng)儀表的橋路電源接地時(shí)，除橋路輸出不平衡電壓以外，信號線對地還有一公共電壓，該公共電壓不是所要測量的信號電壓，而是共模干擾的一種表現(xiàn)。

2、消除顯示儀表干擾的措施
串模干擾可能產(chǎn)生在信號源上，也可能是信號線上感應(yīng)或接受的，由于它與測量信號是疊加的，所以較難消除，因此應(yīng)該防止它的產(chǎn)生。可采取以下措施。信號傳輸導(dǎo)線使用絞線，能使信號回路所包圍的面積大為減少，能兩根信號線到干擾源的距離大致相等，分布電容也大致相同，所以能使進(jìn)入顯示儀表的串模干擾大大減小。
為了防止電場的干擾，可把信號線穿入鐵管中，或者使用屏蔽線，并對屏蔽層采取一點(diǎn)接地。對于直流信號，可在顯示儀表輸入端加濾波電路，把雜散信號干擾衰減至小。信號線要遠(yuǎn)離動力線，不能把信號線與動力線平行敷設(shè)在一起，信號線與電源線不要由同一孔進(jìn)入儀表內(nèi)，信號線應(yīng)盡量短的絞線接至信號端子的相鄰位置上。
顯示儀表和變送器的外殼都應(yīng)接地，以保持零電位;為提高儀表的抗干擾能力，可把儀表的放大器“浮地”，即將放大器與儀表外殼絕緣，以切斷共模干擾電壓的泄漏途徑。要求高時(shí)，還可采取雙屏蔽、浮地技術(shù)，進(jìn)一步提高儀表的抗共模干擾能力。