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行業(yè)動(dòng)態(tài)

當(dāng)前位置:首頁(yè)>>新聞中心>>行業(yè)動(dòng)態(tài) 發(fā)布時(shí)間:2017-07-01 01:29:05

電子秤廠家淺談電子稱(chēng)重儀表現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中的電磁

時(shí)間:2017-07-01 01:29:05 來(lái)源:本站 點(diǎn)擊數(shù):510

在各種工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下,電子稱(chēng)重儀表的廣泛應(yīng)用,都需要電子稱(chēng)重儀表 有著可靠的性能。這也給各個(gè)儀表生產(chǎn)商提出了新的要求,即在惡劣的電磁環(huán)境下,儀表能 否抵抗外界的電磁干擾而正常可靠的工作。本文列舉了三種工況下最常見(jiàn)的電磁干擾并對(duì)其 進(jìn)行分析,并提出一些簡(jiǎn)單有效的防護(hù)措施,供各位讀者參考。

一、概述

隨著電子技術(shù)在稱(chēng)重系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,稱(chēng) 重技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展,特別是大規(guī)模的集成電 路應(yīng)用,使得電子稱(chēng)重儀表走向精密化、智能化 及多功能化,極大的提高了稱(chēng)重技術(shù)在各個(gè)行業(yè) 的應(yīng)用和發(fā)展。

也正是由于大量電子技術(shù)的應(yīng)用及電子稱(chēng)重 儀表使用場(chǎng)合的多樣化,導(dǎo)致目前電子稱(chēng)重儀表 故障率大大增加。特別是惡劣的使用環(huán)境使電子 稱(chēng)重儀表時(shí)時(shí)刻刻都在遭受著來(lái)自環(huán)境中電磁干 擾的沖擊,這也給儀表設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)者帶來(lái)了一系列 的設(shè)計(jì)難題。本文通過(guò)對(duì)電子稱(chēng)重儀表實(shí)際使用 過(guò)程中三個(gè)最常見(jiàn)的電磁干擾方式來(lái)進(jìn)行分析, 希望能讓讀者對(duì)電子稱(chēng)重儀表在實(shí)際工況下遭受 電磁干擾的方式及其防護(hù)措施有所了解。

二、電磁干擾類(lèi)型及其防護(hù)措施

()雷擊浪涌

(1雷擊產(chǎn)生原因及其影響

雷擊應(yīng)該是電子稱(chēng)重儀表應(yīng)用中破壞性最大 的一種電磁干擾,其最常見(jiàn)的干擾方式是通過(guò)直 接擊中電源線產(chǎn)生電涌,這種電涌是異常大的、 微妙級(jí)的電流脈沖。其單位能量在2.5 MJ/Q?10MJ/Q如此大的能量可使電子稱(chēng)重儀表 受到瞬間過(guò)壓的損壞。

(2)雷擊防護(hù)措施

1)防雷最基本的措施是從設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段在儀 表線路板中加入防雷保護(hù)。例如:在電源進(jìn)線前 端增加一個(gè)電涌保護(hù)器SPDSPD分為開(kāi)關(guān)型 SPD限壓型SPD聯(lián)合型SPD設(shè)計(jì)者可根據(jù)不 同需求加裝不同類(lèi)型的電涌保護(hù)器。其中較為可 靠的是聯(lián)合型SPD它由開(kāi)關(guān)型部件和限壓型部件 聯(lián)合組裝在一起,根據(jù)二者的聯(lián)合參數(shù)和應(yīng)用電 壓特性可組成具有電壓開(kāi)關(guān)和限壓這兩種特性兼 有的聯(lián)合型SPD但同時(shí)在一定程度上增加產(chǎn)品成本,因此可綜合考慮。

2)接地保護(hù)是防雷的另一種有效措施,也是 正常使用SPD的必要條件,在電子稱(chēng)重儀表現(xiàn)場(chǎng) 應(yīng)用中,特別是雷電高發(fā)區(qū),接地連接的可靠性 及必要性顯得尤為重要。這相當(dāng)于給雷電干擾一 個(gè)泄放通道。具體措施可采用儀表電源端地線連 接殼體裸露金屬并通過(guò)足夠粗的多股銅芯線接入 地網(wǎng),形成等電位,并保證接地電阻小于4Q

()靜電干擾

(1靜電產(chǎn)生原因及其影響

靜電放電是帶電體周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)超過(guò)周?chē)橘|(zhì) 的絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí),因介質(zhì)產(chǎn)生電離而使帶電體 上的靜電荷部分或者全部消失的過(guò)程。當(dāng)靜電導(dǎo) 體之間的電壓超過(guò)他們之間空氣和絕緣介質(zhì)的擊 穿電壓時(shí),便會(huì)產(chǎn)生電弧。電弧產(chǎn)生時(shí)會(huì)在 0.7ns~10ns的時(shí)間里產(chǎn)生幾十甚至上百安培的電 弧電流,如此強(qiáng)大的電流會(huì)在瞬間損壞電子元器 件。

當(dāng)儀表使用在靜電易發(fā)環(huán)境時(shí),特別是使用 場(chǎng)合為煤礦、面粉加工廠、建筑工地等粉塵顆粒 較多的環(huán)境,靜電干擾會(huì)產(chǎn)生的非常頻繁。這是 因?yàn)樯鲜鍪褂脠?chǎng)合的空氣中含有大量粉塵顆粒, 這些顆粒在干燥的空氣中可吸附大量的靜電,一 旦進(jìn)入儀表內(nèi)部并串入線路板中,便會(huì)對(duì)線路板 中的關(guān)鍵元器件造成破壞。輕則降低元器件使用 壽命,重則擊穿芯片,使儀表完全不能正常工作。 靜電放電產(chǎn)生的另一個(gè)途徑是發(fā)生在安裝調(diào)試過(guò) 程中。人體由于行走、操作或與其他物體接觸、 分離或因靜電感應(yīng),空間電荷吸附等原因使其正 負(fù)極性電荷失去平衡,從而使人體對(duì)地電位不為 零。因此人體本身也是一個(gè)靜電產(chǎn)生源。售后人 員對(duì)儀表進(jìn)行調(diào)試安裝時(shí),如果沒(méi)有采取防靜電 措施,人體攜帶的靜電便有可能通過(guò)殼體的接線 端子串入線路板,并擊穿損壞元器件。

(2)靜電防護(hù)措施

針對(duì)上述靜電產(chǎn)生原因,稱(chēng)重現(xiàn)場(chǎng)的靜電防 護(hù)可著重考慮以下幾方面內(nèi)容:

1)殼體設(shè)計(jì)時(shí)考慮防塵設(shè)計(jì),例如在殼體連 接處增加橡膠墊。

2) PCB設(shè)計(jì)時(shí)考慮在殼體裸露的接線端子處增加濾波元器件。

3)在PCB布線時(shí)盡量更加合理。重要的數(shù)據(jù) 線和時(shí)鐘線路做包地處理,減小信號(hào)的回流面積, 降低其接受高頻磁場(chǎng)的能力。模擬地與數(shù)字地進(jìn) 行隔離處理。

4)安裝調(diào)試過(guò)程中,工作人員應(yīng)進(jìn)行靜電防 護(hù)。例如佩戴防靜電手套、穿防靜電靴,這樣可 以減少靜電產(chǎn)生和傳播的途徑。

5)對(duì)敏感芯片和元器件增加靜電防護(hù)罩,以 減少靜電輻射危害。

6)良好的接地是防靜電干擾的必要措施。

()電快速脈沖群干擾

(1電快速脈沖群產(chǎn)生原因及其影響

電快速脈沖群干擾的產(chǎn)生是由于感性負(fù)載在 斷開(kāi)或者接通時(shí)因?yàn)殚_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)間隙的絕緣擊穿或 觸點(diǎn)彈跳等緣故,在開(kāi)關(guān)處會(huì)產(chǎn)生一連串的暫態(tài) 脈沖(脈沖群)干擾。這種脈沖上升時(shí)間快、能 量低、頻率高,一般不會(huì)對(duì)設(shè)備或器件造成損壞, 但會(huì)引起儀表的誤操作、顯示異常和程序跑飛等 現(xiàn)象。

在某些擁有大功率用電設(shè)備的稱(chēng)重應(yīng)用場(chǎng)合 下,如建筑工地、工廠等,在大功率設(shè)備開(kāi)啟或 關(guān)閉時(shí),電機(jī)等感性負(fù)載會(huì)產(chǎn)生脈沖群干擾,從 而污染電網(wǎng),同處在同一電網(wǎng)中的稱(chēng)重儀表便會(huì) 遭受這些干擾,導(dǎo)致顯示電路故障或者按鍵異常。

(2 )電快速脈沖群防護(hù)措施

1)電快速脈沖群一般通過(guò)傳導(dǎo)性耦合、電容 電感耦合及電磁輻射耦合三條途徑來(lái)對(duì)儀表電源 系統(tǒng)、信號(hào)線及控制線進(jìn)行干擾。廣譜的干擾通 過(guò)電源線以共模的方式耦合進(jìn)入系統(tǒng)很難消除。 但可以在電源進(jìn)線端增加吸收式濾波器,該濾波 器一般采用鐵氧體材料,有很高的電阻率和磁導(dǎo) 率,低頻信號(hào)可以基本無(wú)衰減的通過(guò),而高頻信 號(hào)會(huì)得到很大的衰減。因此增加濾波器對(duì)電源端 干擾抑制是非常有效的。

2)對(duì)數(shù)字電路部分的防護(hù)可以通過(guò)在直流供 電端增加濾波器,注意將濾波器良好的接地,它 能很好的抑制外來(lái)干擾。電源輸入端增加電容濾 波,必要時(shí)可增加磁珠來(lái)濾除高頻干擾。

3)在PCB布線時(shí)盡量合理。強(qiáng)弱電的布線隔離,模擬地與數(shù)字地的隔離,這些常用的處理方 法應(yīng)經(jīng)常使用。對(duì)于一些金屬外殼的儀表PCB 接地點(diǎn)與外殼連接線應(yīng)盡量不要橫跨線路板,選 擇就近的殼體連接點(diǎn)進(jìn)行接地連接。

4)對(duì)于快速脈沖群的空間輻射干擾,儀表與 傳感器的連接線使用雙層屏蔽導(dǎo)線可較好的解決 這一問(wèn)題。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)大量客戶現(xiàn)場(chǎng)的反饋進(jìn)行分析, 總結(jié)了實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合下的電磁干擾對(duì)電子稱(chēng)重儀 表的幾種主要干擾形式,并對(duì)如何進(jìn)行簡(jiǎn)單有效 的電磁防護(hù)進(jìn)行了概要分析。希望能給各位讀者 一些啟示,如有不當(dāng)之處請(qǐng)各位同行批評(píng)指正

 


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