Czujniki analogowe są szeroko stosowane w przemyśle ciężkim, lekkim, tekstylnym, rolnictwie, produkcji i budownictwie, edukacji życia codziennego i badaniach naukowych oraz w innych dziedzinach. Czujnik analogowy wysyła ciągły sygnał o napięciu, prądzie, rezystancji itp., wielkości mierzonych parametrów. Na przykład czujnik temperatury, czujnik gazu, czujnik ciśnienia i tak dalej są powszechnymi analogowymi czujnikami ilości.
Analogowy czujnik wielkości również napotka zakłócenia podczas przesyłania sygnałów, głównie z powodu następujących czynników:
1. Zakłócenia wywołane elektrostatycznie
Indukcja elektrostatyczna wynika z istnienia pasożytniczej pojemności pomiędzy dwoma obwodami lub elementami odgałęzionymi, w wyniku czego ładunek w jednej gałęzi jest przenoszony do innej gałęzi poprzez pojemność pasożytniczą, czasami nazywaną także sprzężeniem pojemnościowym.
2, Zakłócenia indukcji elektromagnetycznej
Kiedy między dwoma obwodami występuje wzajemna indukcyjność, zmiany prądu w jednym obwodzie są sprzężone z drugim poprzez pole magnetyczne, zjawisko znane jako indukcja elektromagnetyczna. Z taką sytuacją często spotykamy się przy korzystaniu z czujników, na co należy zwrócić szczególną uwagę.
3, grypa wyciekająca powinna przeszkadzać
Ze względu na słabą izolację wspornika elementu, słupka zaciskowego, płytki drukowanej, wewnętrznego dielektryka lub powłoki kondensatora wewnątrz obwodu elektronicznego, zwłaszcza wzrost wilgotności w środowisku zastosowania czujnika, rezystancja izolacji izolatora maleje, a wówczas prąd upływowy wzrośnie, powodując zakłócenia. Efekt jest szczególnie poważny, gdy prąd upływowy wpływa do stopnia wejściowego obwodu pomiarowego.
4, Zakłócenia związane z częstotliwością radiową
Są to głównie zakłócenia spowodowane uruchamianiem i zatrzymywaniem urządzeń dużej mocy oraz zakłóceniami harmonicznymi wysokiego rzędu.
5.Inne czynniki zakłócające
Odnosi się to głównie do złego środowiska pracy systemu, takiego jak piasek, kurz, wysoka wilgotność, wysoka temperatura, substancje chemiczne i inne trudne warunki. W trudnych warunkach będzie to miało poważny wpływ na funkcje czujnika, np. sonda zostanie zablokowana przez kurz, kurz i cząstki stałe, co wpłynie na dokładność pomiaru. W środowisku o wysokiej wilgotności para wodna może przedostać się do wnętrza czujnika i spowodować jego uszkodzenie.
Wybierzobudowa sondy ze stali nierdzewnej, który jest wytrzymały, odporny na wysokie temperatury i korozję oraz pył i wodę, co pozwala uniknąć wewnętrznego uszkodzenia czujnika. Chociaż obudowa sondy jest wodoodporna, nie ma to wpływu na szybkość reakcji czujnika, a przepływ gazu i prędkość wymiany są szybkie, aby osiągnąć efekt szybkiej reakcji.
Z powyższej dyskusji wiemy, że istnieje wiele czynników zakłócających, ale są to jedynie uogólnienia, specyficzne dla danej sceny, mogą być wynikiem różnych czynników zakłócających. Nie ma to jednak wpływu na nasze badania nad technologią przeciwzakłóceniową czujników analogowych.
Technologia przeciwzakłóceniowa czujnika analogowego obejmuje głównie:
6. Technologia osłon
Kontenery wykonane są z materiałów metalowych. Obwód wymagający ochrony jest w nim owinięty, co skutecznie zapobiega zakłóceniom pola elektrycznego lub magnetycznego. Ta metoda nazywa się ekranowaniem. Ekranowanie można podzielić na ekranowanie elektrostatyczne, ekranowanie elektromagnetyczne i ekranowanie magnetyczne o niskiej częstotliwości.
(1) Osłona elektrostatyczna
Jako materiały weź miedź lub aluminium i inne metale przewodzące, wykonaj zamknięty metalowy pojemnik i połącz go z przewodem uziemiającym, wpisz wartość obwodu, który ma być chroniony, w R, tak aby zewnętrzne zakłócające pole elektryczne nie wpływało na obwód wewnętrzny, i odwrotnie, pole elektryczne generowane przez obwód wewnętrzny nie będzie miało wpływu na obwód zewnętrzny. Metoda ta nazywana jest ekranowaniem elektrostatycznym.
(2) Ekranowanie elektromagnetyczne
W przypadku pola magnetycznego zakłócającego o wysokiej częstotliwości stosuje się zasadę prądu wirowego, aby pole elektromagnetyczne zakłócające o wysokiej częstotliwości generowało prąd wirowy w ekranowanym metalu, który zużywa energię zakłócającego pola magnetycznego, a pole magnetyczne prądu wirowego anuluje wysokie pola magnetycznego zakłócającego częstotliwość, dzięki czemu chroniony obwód jest chroniony przed wpływem pola elektromagnetycznego o wysokiej częstotliwości. Ta metoda ekranowania nazywana jest ekranowaniem elektromagnetycznym.
(3) Ekranowanie magnetyczne niskiej częstotliwości
Jeśli jest to pole magnetyczne o niskiej częstotliwości, zjawisko prądu wirowego nie jest w tym momencie oczywiste, a efekt przeciwzakłóceniowy nie jest zbyt dobry tylko przy zastosowaniu powyższej metody. Dlatego jako warstwę ekranującą należy zastosować materiał o wysokiej przewodności magnetycznej, aby ograniczyć linię indukcji magnetycznej zakłóceń o niskiej częstotliwości wewnątrz magnetycznej warstwy ekranującej przy małym oporze magnetycznym. Chroniony obwód jest chroniony przed zakłóceniami sprzężenia magnetycznego o niskiej częstotliwości. Ta metoda ekranowania jest powszechnie nazywana ekranowaniem magnetycznym niskiej częstotliwości. Żelazna obudowa przyrządu do wykrywania czujnika działa jak ekran magnetyczny o niskiej częstotliwości. Jeśli jest dodatkowo uziemiony, pełni również rolę ekranowania elektrostatycznego i ekranowania elektromagnetycznego.
7. Technologia uziemienia
Jest to jedna ze skutecznych technik tłumienia zakłóceń i ważna gwarancja technologii ekranowania. Prawidłowe uziemienie może skutecznie stłumić zakłócenia zewnętrzne, poprawić niezawodność systemu testowego i zmniejszyć czynniki zakłócające generowane przez sam system. Cel uziemienia jest dwojaki: bezpieczeństwo i tłumienie zakłóceń. Dlatego uziemienie dzieli się na uziemienie ochronne, uziemienie ekranujące i uziemienie sygnałowe. Ze względów bezpieczeństwa obudowa i podwozie czujnika pomiarowego powinny być uziemione. Masa sygnału jest podzielona na masę sygnału analogowego i masę sygnału cyfrowego, sygnał analogowy jest ogólnie słaby, więc wymagania dotyczące uziemienia są wyższe; sygnał cyfrowy jest ogólnie silny, więc wymagania dotyczące uziemienia mogą być niższe. Różne warunki detekcji czujnika mają również różne wymagania dotyczące drogi do ziemi i należy wybrać odpowiednią metodę uziemienia. Typowe metody uziemiania obejmują uziemienie jednopunktowe i uziemienie wielopunktowe.
(1) Uziemienie jednopunktowe
W obwodach niskiej częstotliwości ogólnie zaleca się stosowanie uziemienia jednopunktowego, które obejmuje promieniową linię uziemiającą i linię uziemiającą magistralę. Uziemienie radiologiczne oznacza, że każdy obwód funkcjonalny w obwodzie jest bezpośrednio połączony przewodami z punktem odniesienia o potencjale zerowym. Uziemienie szyn zbiorczych oznacza, że jako szynę uziemiającą zastosowano wysokiej jakości przewody o określonym przekroju poprzecznym, które są bezpośrednio połączone z punktem zerowego potencjału. Masę każdego bloku funkcjonalnego w obwodzie można podłączyć do pobliskiej magistrali. Czujniki i urządzenia pomiarowe stanowią kompletny system detekcji, jednak mogą być znacznie od siebie oddalone.
(2) Uziemienie wielopunktowe
Ogólnie zaleca się, aby w obwodach wysokiej częstotliwości zastosować uziemienie wielopunktowe. Wysoka częstotliwość, nawet krótki okres uziemienia będzie miał większy spadek napięcia na impedancji, a efekt rozproszonej pojemności uniemożliwi uziemienie jednopunktowe, dlatego można zastosować metodę uziemienia płaskiego, a mianowicie uziemienie wielopunktowe, wykorzystując dobrze przewodzące do zera potencjalny punkt odniesienia na ciele samolotu, obwód wysokiej częstotliwości do połączenia z pobliską płaszczyzną przewodzącą na ciele. Ponieważ impedancja wysokiej częstotliwości korpusu płaszczyzny przewodzącej jest bardzo mała, zasadniczo gwarantowany jest ten sam potencjał w każdym miejscu, a kondensator obejściowy jest dodawany w celu zmniejszenia spadku napięcia. Dlatego w tej sytuacji należy zastosować tryb uziemienia wielopunktowego.
8.Technologia filtrowania
Filtr jest jednym ze skutecznych sposobów tłumienia zakłóceń w trybie szeregowym AC. Wspólne obwody filtrów w obwodzie wykrywania czujnika obejmują filtr RC, filtr zasilania AC i filtr mocy prądu rzeczywistego.
(1) Filtr RC: gdy źródłem sygnału jest czujnik o powolnej zmianie sygnału, taki jak termopara i tensometr, pasywny filtr RC o małej objętości i niskim koszcie będzie lepiej hamował zakłócenia w trybie szeregowym. Należy jednak zauważyć, że filtry RC redukują zakłócenia w trybie szeregowym kosztem szybkości reakcji systemu.
(2) Filtr zasilania prądem zmiennym: sieć energetyczna pochłania różnorodne szumy o wysokiej i niskiej częstotliwości, które są powszechnie stosowane do tłumienia szumów mieszanych z filtrem LC zasilacza.
(3) Filtr zasilania prądem stałym: Zasilanie prądem stałym jest często współdzielone przez kilka obwodów. Aby uniknąć zakłóceń powodowanych przez kilka obwodów przez wewnętrzną rezystancję zasilacza, do zasilacza prądu stałego każdego obwodu należy dodać filtr odsprzęgający RC lub LC, aby odfiltrować szumy o niskiej częstotliwości.
9.Technologia sprzęgania fotoelektrycznego
Główną zaletą sprzężenia fotoelektrycznego jest to, że może skutecznie powstrzymywać impuls szczytowy i wszelkiego rodzaju zakłócenia szumowe, dzięki czemu znacznie poprawia się stosunek sygnału do szumu w procesie transmisji sygnału. Szum zakłócający, chociaż istnieje duży zakres napięcia, ale energia jest bardzo mała, może wytwarzać jedynie słaby prąd, a część wejściowa diody elektroluminescencyjnej sprzęgacza fotoelektrycznego działa w bieżących warunkach, ogólny prąd elektryczny przewodnika wynosi 10 ma ~ 15 ma, więc nawet jeśli występuje duży zakres zakłóceń, zakłócenia nie będą w stanie zapewnić wystarczającego prądu i zostaną stłumione.
Patrz tutaj, uważam, że mamy pewną wiedzę na temat współczynników zakłóceń czujnika analogowego i metod zwalczania zakłóceń, podczas korzystania z czujnika analogowego, jeśli wystąpią zakłócenia, zgodnie z powyższą treścią, badanie jedno po drugim, zgodnie z rzeczywistą sytuacją podjąć środki, nie wolno oślepiać przetwarzania, aby uniknąć uszkodzenia czujnika.
Czas publikacji: 25 stycznia 2021 r
