究竟是什么干擾了你的模擬量？

電壓電流的變化通過導線傳輸時有二種形態(tài)，我們將此稱做“共?！焙汀安钅！?。設備的電源線、電話等的通信線、與其它設備或外圍設備相互交換的通訊線路，至少有兩根導線，這兩根導線作為往返線路輸送電力或信號。但在這兩根導線之外通常還有第三導體，這就是“地線”。干擾電壓和電流分為兩種：一種是兩根導線分別做為往返線路傳輸；另一種是兩根導線做去路，地線做返回路傳輸。前者叫“差?！?，后者叫“共?！?。????????

現(xiàn)場使用的顯示儀表由于環(huán)境條件復雜，加之被測參數大多被轉換成微弱的低電平電壓信號，并經長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的干擾信號夾雜其中，它將影響測量結果的正確性，嚴重時會使儀表無法正常工作?，F(xiàn)對產生干擾的途徑及消除干擾的措施作一介紹。

干擾途徑

干擾源在儀表內、外部都有可能存在。如在儀表外部，大功率用電設備、大功率變壓器、電力網都可能成為干擾源。而在儀表內部，電源變壓器、線圈、繼電器、開關以及電源線等都可能成為干擾源。干擾源常通過以下途徑進入儀表。

1、信號源與儀表之間的連接導線、儀表內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、電力線和周圍空間都存在有很強的交流磁場，而閉合回路處在這種變化的磁場中將感應出電勢。這種感應電勢與有用信號相串聯(lián)，當傳感器與顯示儀表距離較遠時，這種串模干擾尤為突出。

2、干擾源通過電容的耦合在回路中形成干擾，它是兩電場相互作用的結果。通過靜電耦合的方式，能在兩輸入端感應出對地的共同電壓，以共模干擾的形式出現(xiàn)，由于共模干擾不和信號相疊加，它不直接對儀表產生影響。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生干擾。電磁感應、靜電感應所形成的干擾大多是工頻干擾電壓，但變頻器、帶整流子的電機等會產生諧波干擾。由于雷電的作用在電力線上也會感應出干擾電壓。

3、在一些測溫場合，當將熱電偶電極直接焊于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存在電位差，這時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，熱電偶的瓷保護管、瓷珠的絕緣性能也會下降，則電爐電源電壓通過耐火磚、熱電偶套管、瓷珠等泄漏到熱電偶絲上，在熱電偶電極與地之間產生干擾電壓。

4、大地中各個不同點之間往往存在電位差，尤其在大功率用電設備附近，當這些設備的絕緣性能下降時，電位差更大。而現(xiàn)場儀表在使用中，有時不注意會使回路存在兩個以上的接地點，就會把不同接地點的電位差引入到顯示儀表中而形成共模干擾。

5、當儀表的橋路電源接地時，除橋路輸出不平衡信號電壓以外，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)。

串模干擾

共模干擾

串模干擾（差模干擾）與共模干擾（接地干擾）。以主板上的兩條PCB走線（連接主板各元件的導線）為例，所謂串模干擾，指的是兩條走線之間的干擾；而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。

1、串模干擾

串模干擾（差模干擾）與共模干擾（接地干擾）。以主板上的兩條PCB走線（連接主板各元件的導線）為例，所謂串模干擾，指的是兩條走線之間的干擾；而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。

測量串模干擾電壓，以往推薦用電子管電壓表，在現(xiàn)場可使用有交流毫伏擋的數字萬用表進行測量。如上圖所示，把電壓表跨接在儀表輸人的正、負端之間測量，通常串模干擾電壓大多在幾毫伏到幾十毫伏范圍內。

2、共模干擾

共模干擾是指干擾電壓出現(xiàn)在儀表任一輸入端（正端或負端）對地之間的交流信號，這種干擾又稱為“對地干擾”和“縱向干擾”。

測量共模干擾電壓，可以用高阻電壓表測量，也可使用數字萬用表的交流電壓擋進行測量。如上圖所示，先把電壓表接在儀表輸人的正端與地之間測量，然后再把電壓表接在儀表輸人的負端與地之間測量，通常共模干擾電壓大多在幾伏到幾十伏范圍之內。

抗干擾來源

抗干擾措施

在現(xiàn)場要克服和消除串模干擾及共模干擾，首先要搞清楚干擾的來源，才有可能采取措施來克服干擾。

串模干擾的來源：大功率變壓器、交流電動機、變頻器等都有較強的交變磁場，如果儀表測量及控制的連接導線通過交變磁場，就會受到這些交變磁場的作用，在儀表的輸入回路中感應出交流電壓，而成為干擾信號。

在現(xiàn)場為了克服串模干擾對儀表、控制系統(tǒng)的影響，可采取以下措施：

1、如熱電偶、分析儀表的信號線要運離強電磁場，不要離動力線太近；

2、不要把儀表信號線、控制信號線與動力線平行放在同一個橋架托盤內，或穿在同一根穿線管內必要時信號線應使用屏蔽電線或屏蔽電纜，線的屏蔽層要采取一端接地的方式；

3、在儀表輸入端加濾波電路；

4、對于智能儀表要根據現(xiàn)場情況設置數字濾波常數必要時再增加濾波電路的級數。

共模干擾的來源：高壓電場的干擾；測量電爐溫度時引入的干擾，如在高溫下，電加爐的電源通過耐火磚、熱電偶的瓷保護套管泄漏到熱電偶上，使熱電偶與地之間產生干擾電壓；由于地電位不同而引入的干擾；還有氨合成塔用電加熱器升溫時也會對熱電偶造成干擾。其干擾源大多是交流電壓也有可能是直流電壓。

在現(xiàn)場為了克服共模干擾對儀表、控制系統(tǒng)的影響，所以可采取以下措施：

1、把測量熱電偶浮空；

2、儀表放大器也采取浮空；

3、如果測量對象允許則不要用露端式熱電偶以避免熱電極接地；

4、熱電偶保護套管要可靠接地；

5、使用屏蔽線時采用等電位屏蔽方式；

6、在信號線上加裝旁路電容器。

審核編輯：湯梓紅