仪器仪表如何抗干扰

生产中，被测参数往往被转换成微弱的低电平电压信号，并通过长距离（有时长达数百米甚至更远）传输到显示仪表，由于显示仪表应用环境的复杂性（周围存在大量强交变磁场、电场、振动、热噪声、强辐射、温度效应、动力电源等），使得电气干扰也加到显示仪表的输入端，加上仪表内部的电源变压器、继电器、开关以及电源线等干扰源，给测量带来影响。当有较大扰动出现时（检测信号的干扰主要有强磁场和电场：当干扰源为低电压大电流时，则干扰源主要是磁场;当干扰源为高电压小电流时，则干扰源附近主要是电场），常通过下面一些方式（如串模干扰、共模干扰等）叠加到信号线上，进入仪表。

1.电磁感应（指磁的耦合）。在大功率变压器、交流电机、强电流电网等的周围空间都存在很强的交变磁场，而控制系统（检测、变送、转换、调节、计算、执行、辅助、显示等单元）线路形成的闭合回路处在这种变化的磁场中将被感应出电势，使信号源与仪器仪表之间的连接导线、仪表内部的配线通过磁耦合在电路中形成干扰。这种电磁感应电势与有用信号相串联，当信号源与显示仪表相距较远时，干扰较为突出。此外，高频率发生器、带整流子的电机等设备，也会产生高频率的干扰。

2.静电感应（指电的耦合）。静电感应是两电场相互作用的结果。在相对的两根导线中，如其一的电位发生变化，则由于导线间的电容变化使得另一导线的电位也发生变化，干扰源以电容性的耦合在回路中形成干扰。

3.附加热电势和化学电势。由于不同金属产生的热电势以及金属腐蚀等产生的化学电势，在电路回路中形成直流电气干扰。

4.振动。在强振动的环境中，导线由于在磁场中处于运动状态而产生感应电势，此干扰与信号相串联，以串模干扰形式进入仪器仪表。

5.不同地电位引入的干扰。在大功率的用电设备附近，当设备的绝缘性能较差时，不同地电位的电位差的引入形成干扰，而在仪表的使用中往往会有意无意地使输入端存在两个以上的连接点，这样就会把不同接地点的电位差以共模干扰形式引入到仪器仪表，这种干扰是同时出现在两信号线上的。

6.信号源是不平衡电桥。当桥路电源接地时，除桥路对角线的不平衡电压（即信号电压）外，两信号线对地都有一个公共的共模干扰电压。虽然共模干扰不和信号叠加，不直接对仪表产生影响，但它能通过测量系统形成到地的漏电电流，通过电阻的耦合就能直接作用于仪表（或放大器），产生干扰。

7.一些脉冲状的干扰电压除能作用于模拟电路外，有时也能直接进入数字电路中给予干扰，这些干扰电压的发生源是开关、电机、继电器那样的感性负载和产生放电的机器等。
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