系统信号干扰的解决方法.docx

系统信号干扰的解决方法一、现场系统干扰种类及出现原因1、地环流干扰在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动 化仪表、控制系统和执行机构，它们之间的信号传输既有微 弱到毫伏级、毫安级的小信号;有几十伏,甚至数千伏、数百 安培的大信号；既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等, 构成系统后往往发现在仪表和设备之间传输相互干扰，造成 系统不稳定甚至误操作.出现这种情况除了每个仪表、设备 本身的性能原因如抗电磁干扰影响外，还有一个十分重要的 原因就是各种仪器设备根据要求和目的都需要接地，例如为 了安全,机壳需要接大地；为了使电路正常工作，系统要有公 共参考点；为了抑制干扰加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地.但是 由于仪表和设备之间的参考点之间存在电势差（也就是各设 备的共地点不同）因而形成“地环流”、“接地环路”问题。 当环流很大时，会出现很高的共摸噪声电压，并通过分布参 数耦合到信号线，或直接连接到电平信号线上，将产生很大 的串模干扰，甚至损坏接口电路及设备。2、自然干扰雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干扰可以传 输到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在一 窜随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。宇宙噪声是电离辐射 产生的，在一天中不断变化。太阳噪声则随着太阳活动情况 剧烈变化。自然界噪声主要会对通信造成干扰而雷电能量尖 峰脉冲可以对很多设备造成损坏，应该加以防止或降低损坏 程度，减少损失。3、人为干扰电磁干扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的变 化，即较大的dv/dtdi/dt. dv/dt或di/dt能够使导体产生 电磁波辐射。一方面，人们可以利用这一特点实现特定功能， 例如，无线通信、雷达或其他功能，另一方面，电子设备在 工作时，由于导体中的dv/dt或di/dt会产生伴随电磁辐射。 无论主观上出于什么目的，客观上对电磁环境造成了污染。 还有工厂企业在生产过程中会经常有一些大型的设备（电机、 变频器等）频繁开关，它们也会造成一些容性、感性的干扰， 也将影响仪器仪表正常显示或采集。但凡有电压电流突变的 场合，肯定会有电磁干扰存在。数字脉电路就是一种典型的 干扰源。随着电子技术的广泛应用，电磁污染情况会越来越 严重。二、解决系统中干扰的方法首先干扰的三要素是干扰源、敏感源和耦合路径，这三 要素缺少一个，电磁兼容问题都不会存。因此要从这三要素 入手。找出最方便的解决方法，一般干扰源和敏感源是没方 法解决的，通常是从耦合路径想方法，也是最常用的方法。 如加屏蔽、加滤波等手段。而处理地环流最为常见也最为麻 烦，现在以此为探讨话题。1、第一种方法：所有现场设备不接地，使所有过程环路只有一个接地点, 不能形成回路，这种方法看似简单。但实际应用中往往很难 实现，因为某些设备要求必须接地才能保证测量精度或人身 安全，某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响 而形成新的接地点。2、第二种方法：使两接地点的电势一样，但由于接地的电阻受地质条件 及气候变化等众多因素的影响，这种方法其实在实际中也无 法完全能做到。3、第三种方法：在各个过程环节中使用信号隔离器，断开过程环路，同 时又不影响过程信号的正常传输，从而彻底解决地环路的问 题。