在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中,衡器是應(yīng)用最廣、品種最多的法制計(jì)量器具,隨著稱重傳感器制造技術(shù),微電子技術(shù)的快速發(fā)展,電子衡器也得到快速發(fā)展,并得到廣泛市場。在非自動(dòng)電子衡器技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),許多產(chǎn)品技術(shù)水平已與國際先進(jìn)水平相接近,關(guān)鍵配套部件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)均能符合《OIML R76號(hào)國際建議》的規(guī)定。由于電子汽車衡主要安裝在室外,使用環(huán)境較為惡劣,本文主要側(cè)重在闡述由于安裝和使用環(huán)境產(chǎn)生干擾及所用抑制技術(shù)進(jìn)行簡要論述。
電子汽車衡在工作時(shí),可以出現(xiàn)某些不正常現(xiàn)象,例如輸出不穩(wěn)定,零點(diǎn)飄移、超差等。產(chǎn)生不正常現(xiàn)象的原因,可能是衡器組件本身電路結(jié)構(gòu)、器件質(zhì)量、制造工藝等存在問題,也可能是電子系統(tǒng)外部的工作環(huán)境影響,如電源電壓波動(dòng)、環(huán)境溫度變化或其它電子設(shè)備的影響等。這些來自外部和內(nèi)部,影響電子系統(tǒng)正常工作的各種因素,統(tǒng)稱之為“干擾”。為了消除或減弱各種干擾對(duì)電子系統(tǒng)正常工作的影響,必須采取必要的技術(shù)措施。各種抗干擾技術(shù)措施,總稱為“抑制”。
根據(jù)產(chǎn)生干擾的物理原因,通常可分為下列幾種類型干擾。
①機(jī)械干擾;②熱的干擾;③光的干擾;④濕度變化的干擾;⑤電和磁的干擾;⑥射線輻射的干擾。
而形成干擾作用的三要素及三者之間聯(lián)系如圖示
干擾源 → 耦合通道 → 接收電路
抗干擾的三要素
描述一個(gè)電路所受干擾的程度若用N表示,則N可用一個(gè)關(guān)系來定義
GC
N= ———
I I
這里,G代表干擾發(fā)生源的強(qiáng)度;C代表從干擾源通過某種途徑傳到受干擾處的耦合因素;I表示受干擾電路的抗干擾性能。G、C、I即表示抗干擾的三要素。要使衡器受干擾的程度小,則必須在這三方面想辦法。第一使G變小,就是將客觀存在的干擾源強(qiáng)度在發(fā)生處抑制得很小;第二使C減小,將干擾在傳播途徑上給予很大的衰減;第三應(yīng)使I增大,在受干擾處用各種措施,使衡器的抗干擾能力提高,或在受干擾處將干擾抑制下去,結(jié)合實(shí)際情況由于電子汽車衡主要安裝在室外,干擾主要有a、熱的干擾;b、濕度變化的干擾;c、電和磁的干擾;這種電和磁的干擾對(duì)于電子汽車衡來說是聞為普遍和影響最嚴(yán)重的干擾。而抗干擾具體措施中,常使用屏蔽、接地和浮置等具體技術(shù)措施。這就對(duì)電子汽車衡安裝和使用提出具體要求:
1、傳感器使用中,必須避免強(qiáng)烈的熱輻射,尤其單側(cè)的強(qiáng)烈熱輻射。減少熱的干擾。
2、傳感器的信號(hào)電纜,不和強(qiáng)電電源線或控制線并行布置;所有通向顯示電路或從電路引出的導(dǎo)線均應(yīng)采用屏蔽電纜。屏蔽線的聯(lián)接和接地點(diǎn)應(yīng)合理。內(nèi)層屏蔽線互相聯(lián)接后未接地,是浮置的;傳感器輸出信號(hào)讀出電路不應(yīng)和能產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾的設(shè)備(如可控硅、接觸器等);用以測量傳感器輸出信號(hào)的電子線路,應(yīng)盡可能配置獨(dú)立的供電變壓器,而不要和接觸器等設(shè)備共用同一主電源。減少電和磁的干擾。
3、接線盒密封鎖緊,用環(huán)氧樹脂封灌接線盒進(jìn)線孔并定期更換干燥劑。減少濕度變化的干擾。
結(jié)合若干典型故障檢修實(shí)例進(jìn)行故障分析及處理方法,闡述抑制干擾技術(shù)在電子汽車衡上的作用。
故障現(xiàn)象一:某鋼廠新安裝地磅使用不久后出現(xiàn)數(shù)字漂移現(xiàn)象。
故障分析:即發(fā)現(xiàn)是其中一個(gè)傳感器信號(hào)電纜內(nèi)層屏蔽線(+sen,黃色)與電纜外層不銹鋼屏蔽線由于安裝時(shí)處理不當(dāng),有短路現(xiàn)象。由于采用浮置的橋式傳感器測量系統(tǒng)。測量信號(hào)電纜采用雙層屏蔽,因測量電路與內(nèi)層屏蔽不相聯(lián),因此是浮置輸入;其內(nèi)層屏蔽通過信號(hào)內(nèi)層屏蔽線在信號(hào)源接地,外層屏蔽線接大地。二層屏蔽之間相互絕緣的。二者之間短路由于有電位差且形成通路造成干擾電流流經(jīng)屏蔽線形成干擾。
故障處理:將內(nèi)層屏蔽與外層屏蔽線斷開,阻斷干擾電流通路。漂移現(xiàn)象消失。
故障現(xiàn)象二:稱重顯示儀外殼觸摸是有麻痹感。
故障分析:由于未采用接地技術(shù)保安接地線,造成電源與機(jī)殼漏電。為了保證用電的安全性,應(yīng)采用具有保安接地線的單相三線制配電方式,即用戶地區(qū)中線和地線分別連接防止因負(fù)載電流通過中線而造成中線帶電而引起的事故。“火線”上裝有熔斷絲,保安地線應(yīng)與設(shè)備外殼相連。只有發(fā)生電源與機(jī)殼漏電或絕緣擊穿時(shí),保安地線上才有電流流過。當(dāng)電流超過容限時(shí),熔斷絲切斷電源;但不管漏電流大小或熔斷絲是滯熔斷,用電設(shè)備外殼始終保持地電位。從而保障人身安全。
故障處理:采用具有保安接地線的單相三線制配電方式,從而消除上述現(xiàn)象。
故障現(xiàn)象三:下雨后一開機(jī)顯示儀表就亂跑數(shù)
故障分析:由于濕度變化產(chǎn)生的干擾。濕度增加會(huì)使絕緣體的絕緣電阻下降,漏電流增加,影響電子系統(tǒng)的正常工作。
故障處理:將接線盒吹干,用環(huán)氧樹脂封灌接線盒進(jìn)線孔。
故障現(xiàn)象四:某廠地磅在高溫天氣中使用出現(xiàn)顯示儀表漂移現(xiàn)象。
故障分析:熱的干擾。環(huán)境溫度的變化引起電子汽車衡傳感器產(chǎn)生附加的熱電勢,本身傳感器制造工藝中使用溫度補(bǔ)償元件進(jìn)行抑制,由于其中一個(gè)傳感器抑制性能較差,從而造成電子汽車衡的顯示儀表漂移。
故障處理:更換新傳感器。
由于抑制干擾是電子測量技術(shù)中一項(xiàng)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng),內(nèi)容十分豐富的研究課題。筆者由于技術(shù)水平局限,只能作了一些簡單的闡述,供大家參考,并希望讀者提出寶貴意見。 |
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