流量傳感器的抗干擾技術
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2018-06-14 17:42:58
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流量傳感器作為一種測量設備對于精度的要求比較高，但是在使用過程中由于外部環境的原因可能會對其的測量過程造成干擾，因此需要有抗干擾技術的幫助。
1、屏蔽技術
利用金屬材料制成容器。將需要保護的電路包在其中，可以有效防止電場或磁場的干擾，此種方法稱為屏蔽。屏蔽又可分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和低頻磁屏蔽等。
2、靜電屏蔽
根據電磁學原理，置于靜電場中的密閉空心導體內部無電場線，其內部各點等電位。用這個原理，以銅或鋁等導電性良好的金屬為材料，制作密閉的金屬容器，并與地線連接，把需要保護的電路值r其中，使外部干擾電場不影響其內部電路，反過來，內部電路產生的電場也不會影響外電路。這種方法就稱為靜電屏蔽。例如流量傳感器測量電路中，在電源變壓器的一次側和二次側之間插入一個留有縫隙的導體，并把它接地，可以防止兩繞組之問的靜電耦合，這種方法就屬于靜電屏蔽。
3、電磁屏蔽
對于高頻干擾磁場，利用電渦流原理，使高頻干擾電磁場在屏蔽金屬內產生電渦流，消耗干擾磁場的能量，渦流磁場抵消高頻干擾磁場，從而使被保護電路免受高頻電磁場的影響。這種屏蔽法就稱為電磁屏蔽。若電磁屏蔽層接地，同時兼有靜電屏蔽的作用。流量傳感器的輸出電纜一般采用銅質網狀屏蔽，既有靜電屏蔽又有電磁屏蔽的作用。屏蔽材料需要選擇導電性能良好的低電阻材料，如銅、鋁或鍍銀銅等。
4、低頻磁屏蔽
干擾如為低頻磁場，這時的電渦流現象不太明顯，只用上述方法抗干擾效果并不太好，因此需要采用采用高導磁材料作屏蔽層，以便把低頻干擾磁感線限制在磁阻很小的磁屏蔽層內部。使被保護電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。這種屏蔽方法一般稱為低頻磁屏蔽。流量傳感器的鐵皮外殼就起低頻磁屏蔽的作用。若進一步將其接地，又同時起靜電屏蔽和電磁屏蔽的作用。
基于以上三種常用的屏蔽技術，因此在干擾比較嚴重的她方，可以采用復合屏蔽電纜，即外層是低頻磁屏蔽層。內層是電磁屏蔽層。達到雙重屏蔽的作用。例如電容式流量傳感器在實際測量時其寄生電容是需要解決的關鍵問題，否則其傳輸效率、靈敏度都要變低。需要對傳感器進行靜電屏蔽，而其電極引出線就采用雙層屏蔽技術，一般稱之為驅動電纜技術。用這種方法可以克服傳感器在使用過程中的寄生電容。
5、接地技術
接地技術是抑制干擾的技術之一，是屏蔽技術的重要保證。正確的接地能夠抑制外來干擾，同時可提高測試系統的可靠性，減少系統自身產生的干擾因素。接地的目的有兩個：
安全性和抑制干擾。因此接地分為保護接地、屏蔽接地和信號接地。保護接地以安全為目的，傳感器測量裝置的機殼、底盤等都要接地。屏蔽接地是干擾電壓對地形成低阻通路，以防干擾測量裝置。
信號接地是電子裝置輸入與輸出的零信號電位的公共線，它本身可能與大地是絕緣的。信號地線又分為模擬信號地線和數字信號地線，模擬信號一般較弱，故對地線要求較高：數字信號一般較強，故對地線要求可低一些。
不同的流量傳感器檢測條件對接地的方式也有不同的要求，需要選擇合適的接地方法，常用接地方法有一點接地和多點按地。下面給出這兩種不同的接地處理措施。
6、多點接地
高頻電路一般建議采用多點接地。高頻時，即使一小段地線也將有較大的阻抗壓降，加上分布電容的作用，不可能實現一點接地，因此可采用平面式接地 方式，即多點接地方式，利用一個良好的導電平面體（如采用多層線路板中的一層）接至零電位基準點上，各高頻電路的地就近接至該導電平面體上。由于導電平面 體的高頻阻抗很小，基本保證了每一處電位的一致，同時加設旁路電容等減少壓降。因此，這種情況耍采用多點接地方式。
流量傳感器的抗干擾技術可以抵御外界環境對測量精度的干擾，使測量結果更為準確，隨著科學技術的不斷發展，將會有更好的抗干擾技術被發現并應用于生產中。
上一條：流量傳感器的工藝與結構
