电测仪表所受干扰的分析及预防方法论文_舒锦宏

电测仪表所受干扰的分析及预防方法论文_舒锦宏

(国网浙江省电力公司紧水滩水力发电厂 浙江丽水 323000)

摘要:随着我国经济社会的快速发展,电子技术的应用已经开始在生活中广泛传播。电测仪表主要是指电气或电子计算电量测量,或非电量的仪表工具,在日常生活中的应用非常广泛,如相机使用的测光表、测量声音强度使用的声级计的时候,家用电子血压计,药店放在门口电子称重仪等,这些一些属于电耗,一些属于非电耗,有些是强电的,有些是弱电的,无法计数。由于上述提到的电测仪表和人们生活的方方面面息息相关,因此,使用电测量仪表的过程中,其抗干扰性能,以及能否稳定工作已成为人们关注的主要问题。本文通过对电气测量仪器在工作中干扰的原因进行分析,并提出相应的解决方法和预防方法,仅供参考。

关键词:电测仪表;所受干扰;分析方法;预防方法

影响测量仪器稳定性的主要原因是环境变化的结果。在使用过程中,外界环境产生的干扰信号是仪器性能不稳定的主要原因。电气测量仪器需要被测对象的参数转换成电信号并将其转换成电信号传输到电测仪表,并进行信号处理,最终转换成信号数据显示出来[1]。在电子信号传输过程中,由于传输信号强度信号转换到极弱的参数,当外部信号干扰和信号独立的测量转化为电气信号可以阻碍造成电气仪表工作不能正常稳定[2]。总的来说,干扰信号主要包括串模干扰和共模干扰,串模干扰是指干扰电压系列前两类添加到被测信号的干扰,然后通过传输效果的工具,共膜干扰指干扰振幅相等相位干涉信号和测量信号中的任何一个输入仪器和地球之间产生相同的干扰。由于仪器的不稳定性,两种干扰容易造成仪器工作障碍。

1电测仪表所受的干扰

1.1电磁感应干扰

电磁感应是指磁的耦合信号源与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。如果电测仪周围有变压器、大功率交流电机、高压电网因为这些场合,有强交变磁场和磁场的闭环仪器在这种变化中会产生电动势。感应电动势的大小与交变磁场的变化率有关。交变磁场越快,感应电动势越大,就会产生高峰值,造成电磁干扰[3]。

1.2静电感应的干扰

静电感应是指电势的耦合和两个物体相对于物体的一种变化,如果一物体的电位发生变化,因为两物体间的电容器的作用,另一物体的电位也会发生变化。当干扰产生的干扰源以电压的形式存在时,干扰源与信号电路之间的电容(电场)耦合同时干扰电压线电容时耦合道信号电路,进一步产生干扰。

1.3热和化学电势的干扰

由于金属产生的热电势和金属在电路中腐蚀等原因产生的化学电势,当它处于电回路时会成为最直接的干扰,干扰以直流形式出现,影响电测仪表工作的稳定性。

1.4振动干扰

除了上述几种干扰外,电测仪表在工作过程中也可能受到振动的干扰。我们知道,电测仪表工作时,需要将测量的参数转换成微弱的电信号,信号的传输主要通过传输线传输。当导体处于一定的磁场或电场中时,导线中的磁通会发生变化,从而引起导线的振动,感应电动势会影响仪器的正常稳定运行[4]。

1.5不同地电位引入干扰

在大地上,不同点之间存在着潜在的电位差异。特别是在大功率设备附近,当这些器件的绝缘性能差时,电位差较大。在使用仪器时往往有意无意地输入电路有两个以上的位置。在这种方式中,不同的接地点的电位差将被引入到仪器中,和接地电位差可以达到超过1-10伏。通过静电耦合,可以在两个输入处感应到地面的公共电压,并以共模干扰的形式出现。它不是直接受共模干扰,而不是叠加在信号上产生影响。

2防止电测仪表所受干扰的方法

2.1串模干扰防止方法

串模干扰与实测信号地位相同,不易消除由串模引起的干扰。所以我们应该防止它的发生。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了防止串模所产生的干扰主要有以下几种方法:

2.1.1信号导线缠绕在一起,磁通变化信号在电路减小使流量变化速度大大降低,感生电动势减小,两信号线到干扰源的距离大致相等,分布电容也大致相同,所以可以通过磁场和电场感应耦合进入回路的串模干扰环大大降低[5]。

2.1.2屏蔽:针对串模干扰的概,可以采取将信号导线用金属等其他可隔绝外界信号的物体将信号导线包裹起来,使得外部电场和磁场所产生的干扰信号被金属有效的进行了隔绝,防止了各种“场”对被测信号的干扰。

2.1.3滤波:对于变化速度很慢的直流信号,可以在仪表的输入端加入滤波电路,以使干扰信号衰减到最小。

2.1.4固定:固定这种预防干扰的方式主要是为了防止由于导线震动而带来的信号干扰,具体做法可以将信号导线采用固定的安置方式将其固定在墙壁或其他可依附的固体建筑上,防止导线在空中发生摇摆、晃荡等现象,干扰其信号的传递。

2.2共模干扰的预防方法

由于仪表系统信号多为低电平,因此共模干扰也会使电测仪表的测量信号产生畸变,带来各种测量的错误。防止共模干扰产生的方法一般有以下几种:

2.2.1接地

一般来说,不管是家用的电测仪表还是其他行业所用的电测仪表,通常采用得最多的防止共模干扰的方法就是接地将其传递被测信号的信号导线和仪表靠近地面安置,直接与地面进行接触保持零电位。这种方法可以使与被测信号幅度相等,相位相同的干扰信号入地消除,有效防止信号传递的共模干扰。

2.2.2绝缘

“绝缘”这种消除信号干扰的方法是在“接地”的基础之上得出的。在前面我们说到了将信号导线与仪表接地可以有效预防共模干扰,但是这样的预防方法并不可能完全的将所有信号的干扰都进行入地消除,所以在实际应用中我们通常采用接地与绝缘两种方法相互结合,在将电测仪表与信号导线进行接地的同时,还会用金属或其他可隔绝信号的物体将信号导线进行包裹使其与外界电场、磁场信号绝缘。另外,再将低电平测量仪表中的二次仪表远离与地面的接触,二次仪表要与大地进行绝缘,断开共模干扰电压的泄漏途径,以便能更好的预防与解决被测信号的共模干扰问题。

2.2.3双层屏蔽。

由于电测量仪表外壳接地,仪表的输入端和外壳之间一定存在分布电容和泄漏阻抗。因此,浮地不可能把泄漏途径完全切断。必要时通常采用双层屏蔽浮动保护,在仪表外壳内设置内屏蔽罩。内屏蔽罩、屏蔽之间的信号输入端与壳体不从内屏蔽层进行电连接层导致线和信号线连接到屏蔽信号线,信号源在一点接地,屏蔽和保护仪表输入信号的信号源屏蔽是稳定的,同时处于等电位的状态,从而大大提高了仪表的抗干扰能力。

结束语

在相应的测量过程中,由于干扰而降低了电测仪表测量数据的精准度。因此,为了提高电测量仪表的精准度,必须提高电测量仪表的抗干扰能力,尽量减少人为因素对测量结果的干扰。除了上述措施外,通常采用隔离的方法来抑制干扰。而这种隔离的方法也是通过电子测量仪器来防止闭环回路形成抗干扰。在抗干扰过程中,上述方法互不影响,可叠加使用,达到较好的抗干扰水平。总之,随着科学技术的飞速发展,以及在电气测量工作中的实践,可以预见,在今后的电测工作中,将有更好的抗干扰方法。

参考文献:

[1]施光跃,王宗晶,王曦. 电测仪表所受干扰的分析及预防方法[J]. 黑龙江科技信息,2013,(22):17.

[2]牛聪. 电测仪表所受干扰的分析及预防方法[J]. 广东科技,2011,(22):92-93.

[3]刘岩,李自强. 电测仪表所受干扰的分析及预防方法[J]. 黑龙江科技信息,2013,(03):68.

[4]郭晓玉. 电测仪表测量不稳定的原因及预防[J]. 中国科技信息,2015, (21): 119-120.

[5]化军利,朱艳. 关于电测仪表计量检定的探讨研究[J]. 黑龙江科技信息, 2015, (11):131.

论文作者:舒锦宏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期

论文发表时间:2017/8/1

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