電子衡器及抗干擾措施探討

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（臨鋼自動(dòng)化公司  李如平）

    隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，電子衡器也得到更加廣泛的應(yīng)用。目前，我公司有十幾臺(tái)套電子衡器。在其使用中，常常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的異?，F(xiàn)象，設(shè)備的質(zhì)量問題是一個(gè)方面，由于干擾和接地引起的異常也是一個(gè)不容忽視的問題，嚴(yán)重時(shí)可能造成設(shè)備的損壞：雷擊損壞電子元件，接地不良造成顯示數(shù)值的漂移等，這就需要我們從根本上來分析解決干擾這一問題。
    一、主要的干擾及抑制技術(shù)
    1、電源干擾：電源干擾往往以浪涌的形式出現(xiàn)，如雷電或電源線上引入的感應(yīng)電荷。它能引起保險(xiǎn)絲斷、損害打印電路板、損害橋式整流器等。一個(gè)完整的接地系統(tǒng)對(duì)電源的干擾起著良好的保護(hù)作用。接地系統(tǒng)良好，能減小故障帶來的損失，系統(tǒng)接地對(duì)此類故障能起到有效的防止作用。
    2、交流電干擾：交流電干擾可能損壞元器件及微處理機(jī)。對(duì)交流電源，零線與地線之間電壓不應(yīng)超過02V，其地線要接在接地樁上。對(duì)此類干擾最好的辦法是良好的接地以及使用對(duì)干擾有濾波作用的穩(wěn)壓源。
    3、感應(yīng)干擾：感應(yīng)干擾是由電感破壞磁場所產(chǎn)生，這個(gè)干擾以尖的高電壓形式出現(xiàn)，它比原來的電壓要高得多，這個(gè)尖的電壓能引起各種故障，并對(duì)設(shè)備造成永久性危害。它主要表現(xiàn)為電容性耦合、電感性耦合、電磁場輻射三種形式，對(duì)電路主要造成共模形式的干擾?？朔妶鲴詈细蓴_最有效的辦法是屏蔽。屏蔽電場耦合干擾時(shí)，導(dǎo)線的屏蔽層最好不要兩端連接當(dāng)?shù)鼐€使用，因在有地環(huán)電流時(shí)，這將在屏蔽層形成磁場，干擾被屏蔽的導(dǎo)線。應(yīng)該把屏蔽層單點(diǎn)接地，一般選擇它的任一端接地。抑制磁場干擾的辦法是屏蔽干擾源。但把它們都用導(dǎo)磁材料屏蔽起來很難做到，故只能采用一些被動(dòng)的抑制技術(shù)，遠(yuǎn)離干擾源，同時(shí)要盡量避免平行走線。
    4、無線電頻率干擾：無線電頻率干擾可能造成電子衡器顯示不準(zhǔn)，這時(shí)要檢查接地設(shè)備是否用了長而細(xì)的導(dǎo)線，線的屏蔽是否良好，濾波器工作是否正常。
    5、靜電干擾：靜電干擾要比射頻干擾的破壞力大。當(dāng)設(shè)備受潮時(shí)，靜電干擾就會(huì)出現(xiàn)，而且這種干擾比較常見。靜電干擾明顯的可能破壞傳感器及敏感組件，造成設(shè)備關(guān)閉，顯示混亂?？朔@種干擾最好的辦法就是設(shè)備接地，信號(hào)線屏蔽等。
    從上可以看出，抑制各種干擾，接地不失為最好的措施，所以必須很好地了解接地技術(shù)。所謂接地是指電器回路或設(shè)備與大地，或與代替大地的導(dǎo)體之間導(dǎo)線連接。接地可起如下作用：①、提供設(shè)備與近旁物體間的低阻抗連接，以減少人身電擊危險(xiǎn)。②、給接地故障電流提供返回電源的低阻抗通路，使熔斷器或斷路器得以動(dòng)作。③、給雷電感應(yīng)電流提供低阻抗的對(duì)地泄放通路。④、給靜電電荷提供對(duì)地泄放通路，以防產(chǎn)生電火花或電弧。接地抗干擾技術(shù)其一是避開地環(huán)電流的干擾，其二是降低公共地線阻抗的耦合干擾。
    二、接地類型及作用
    電子設(shè)備“接地”通常有兩種含義：一種是“大地”(安全地)；另一種是“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”(信號(hào)地)；接地就是指在系統(tǒng)與某個(gè)電位基準(zhǔn)面之間建立低阻的導(dǎo)電通路?！敖哟蟮亍笔且缘厍虻碾娢粸榛鶞?zhǔn)，并以大地作為零電位，把電子設(shè)備的金屬外殼、電路基準(zhǔn)點(diǎn)與大地相連，由于大地的電容非常大，一般認(rèn)為大地的電勢為零。在弱電系統(tǒng)中的接地一般不是真實(shí)意義上與地球相連的接地。對(duì)于電力電子設(shè)備將地線直接接在大地上或者接在一個(gè)作為參考電位的導(dǎo)體上，當(dāng)有電流通過該參考電位時(shí)，接地點(diǎn)是電路中的共同參考點(diǎn)，這點(diǎn)的電壓為0V，電路中其他各點(diǎn)的電壓高低都是以這點(diǎn)為基準(zhǔn)的。接地方式多種多樣，我們常用到的有以下幾種：
    1、安全接地：安全接地即將高壓設(shè)備的外殼與大地連接。一是防止機(jī)殼上積累電荷，產(chǎn)生靜電放電而危及設(shè)備和人身安全。如電腦機(jī)箱的接地。二是當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞而機(jī)殼帶電時(shí)，促使電源的保護(hù)動(dòng)作而切斷電源，以便保護(hù)工作人員的安全。三是可以屏蔽設(shè)備巨大的電場，起到保護(hù)作用。
    2、防雷接地：當(dāng)電子衡器被雷擊時(shí)，不論是直接雷擊還是感應(yīng)雷擊，如果缺乏相應(yīng)的保護(hù)，設(shè)備都有可能受到很大損害甚至報(bào)廢。為防止雷擊，我們一般在高處設(shè)置避雷針與大地相連，以防雷擊時(shí)危及設(shè)備和人員安全。
    3、工作接地：它是為電路正常工作而提供的一個(gè)基準(zhǔn)電位。這個(gè)基準(zhǔn)電位一般設(shè)定為零。該基準(zhǔn)電位可以設(shè)為電路系統(tǒng)中的某一點(diǎn)、某一段等。當(dāng)該基準(zhǔn)電位不與大地連接時(shí)，視為相對(duì)的零電位。但這種相對(duì)的零電位是不穩(wěn)定的，它會(huì)隨著外界電磁場的變化而變化，使系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電路系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。當(dāng)該基準(zhǔn)電位與大地連接時(shí)，基準(zhǔn)電位視為大地的零電位，而不會(huì)隨著外界電磁場的變化而變化。
    4、屏蔽接地：屏蔽與接地應(yīng)當(dāng)配合使用，才能起到良好的屏蔽效果。當(dāng)用完整的金屬屏蔽體將帶電導(dǎo)體包圍起來時(shí)，在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量異種的電荷，外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的同種電荷，因此外側(cè)仍有電荷存在。如將金屬屏蔽體接地，外側(cè)電荷將流入大地，金屬外殼將不會(huì)存在電場，相當(dāng)于殼內(nèi)帶電體的電場被屏蔽起來了。
   三、減少接地裝置間干擾的方法
    l、增大接地裝置間的距離，直流地與防雷地若不共用接地體，兩者間的距離不宜小于5米。
    2、接地體間的埋深差別越大，他們相互間的干擾就越少，在實(shí)際運(yùn)用中，增加接地體的埋深能降低接地電阻，但不經(jīng)濟(jì)，適當(dāng)?shù)脑黾咏拥伢w的長度，也可以收到很好的效果。
    3、高電導(dǎo)率物體的屏蔽作用能大大削弱來自另一側(cè)的干擾。物體越厚，屏蔽效果越好，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)現(xiàn)場情況，充分利用自然形成的高導(dǎo)電率物體。
    4、接地線引入時(shí)為防止干擾應(yīng)遠(yuǎn)離其它接地系統(tǒng)，特別是防雷或電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地線系統(tǒng)。如果接地線很長，為防止大電流感應(yīng)，要避免與大功率電力線路平行或緊粘敷設(shè)，必要時(shí)要將接地線穿鋼管屏蔽。
    四、接地方式
    將接地導(dǎo)線結(jié)扎在秤的基坑的接地樁上，這種方法與銅棒等效，當(dāng)坑做好以后，接地導(dǎo)線與接地樁相連。此外使用接地樁接地時(shí)，用接地導(dǎo)線連接接地樁，因?yàn)榻拥貥稌?huì)被混凝土所覆蓋，當(dāng)坑建成后，接地導(dǎo)線與某一接地樁相連，其表面是混凝土，如果導(dǎo)線在混凝土內(nèi)部，它會(huì)受腐蝕，帶來無效的連接，在混凝土還未形成之前，從鋼筋上焊接接地樁，這種辦法是很有效的方法。
    在做接地時(shí)，稱重系統(tǒng)各接地點(diǎn)之間距離不小于3米，垂直敷設(shè)時(shí)，垂直打入地下的深度不應(yīng)小于2米，一般為3米，水平敷設(shè)時(shí)，埋設(shè)深度不應(yīng)小于07米。而且，接地體應(yīng)鍍鋅或鍍銅，嚴(yán)禁涂漆。采用截面不小于25平方毫米的銅線，其電阻不小于 l歐姆。地線做好后，一般接地電阻小于4歐姆。
（首屆冶金稱重技術(shù)研討會(huì)文）