工业现场信号采集中的减小干扰措施

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1、工业现场信号采集中的减小干扰措施摘要：本文主要介绍了工业现场的主要干扰源，常用减少干扰的一般措施。现场采集信号的种类，怎样在强信号干扰中采集来自于各种电传感器的信号，选择性接地保护和电磁屏蔽以及输入电源交流隔离的作用。有关智能传感器在远距离信号检测中的抗干扰作用。常用传感器与变送器及前置器输入输出信号抗干扰措施。采用数字转换传输的高抗干扰性。关键词：干扰源检测信号种类接地与电磁屏蔽数字转换与传输传感器与变送器中图分类号：TP368.12文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0131-028现代工业等各行各业离不开

2、自动化控制过程，控制过程中更离不开信号采集，信号采集离不开各类传感器以及信号的传输与处理。不失真的在强信号干扰下检测或采集有用信号是一个比较复杂的技术过程。干扰信号来自于各个方面和各种原因，某些恶劣的工业现场环境和自然环境下的雷电等等。而在军事上某些强干扰信号往往来自于对方。工业现场环境主要来自于大型电力系统的运行，这些包括电磁辐射，地电流影响等，往往变频驱动技术的普遍使用更是如此。某些弱信号干扰可来自于电路的白噪声，随机分布的各种电与磁的变化过程，热电信号噪声，检测元件的电噪声，在高频电路中尤为突出，这里不再探讨。仅探讨工业现场的电力系统

3、运行时和现场不稳定的接地电势等影响下的信号检测。因为在普通测试采样环境下，这些干扰影响最大，影响最突出。有时解决起来也特别棘手。1干扰源的确定干扰源的确定有时比较容易，有时又不好确定，但不管是什么原因和来自于哪里，你必须首先解决属于你自己的信号检测问题。其他消除干扰源是另外方法的辅助问题，因为你不可能让所有机器都停下来或改变原来设备布局。而对于你所要采集监控的设备，必然也是设备在运行状态下的结果，这样才有意义。对于来自于自身设备的干扰，条件允许时可以采用相应辅助办法解决，但如果成本太高也无实际意义。通常工业现场大功率的50HZ用电设备如：在

4、电机或变压器，发电机，高低压供电装置，输变电装置，电焊设备等附近干扰源很大，特别是变频调速装置，电焊设备等更是相当严重。如果测试现场存在这些装备，那在你的信号采集检测系统中就要有更进一层的解决措施。2工业现场常见采集检测信号的种类8在工业现场比较常见的采集信号有温度场信号（热电偶电势信号，热敏元件电阻率变化，热电阻阻值变化，或变送器），压力场信号（各种压力传感器或变送器），流量场信号（有各种流量传感器或变送器），高速振动信号，有线传输或无线信号，红外信号或光信号等。有些是靠传感器与被测量信号之间的紧密直接物理量的电转换关系获得。而有些是远距

5、离接收的感应发射信号。对于紧密直接物理量的电转换信号的某些传感器或许本身就有高的抗干扰性，但对于某些高频发射接受的电磁信号来说可能很弱并伴随其他甚至很强的辐射干扰，这里我们不在探讨之列。在工业现场中，常常涉及温度，压力，流量，位移等信号或振动信号，这些信号除高速振动的电信号外（只是相对于温度、流量、压力而言），其他信号的频率变化较低，也容易采集。所采集的信号强弱与采用的传感器类型有关（即物理量的电转换传感器灵敏度）。但具体采用什么类型的传感器也和采集数据类型有关，有些是不可随意改变的，这和目前电子发展水平有很大关系，也和采集数据的精度等级有

6、关系，另外也和工业现场环境要求有关系。怎样合理使用这些传感器或变送器信号也是一个解决信号干扰的关键方法。8（1）温度的测量：温度测量最为广泛，各种分度号不同的传感器也非常多，工业现场常用检测温度有低温和高温区别。较低温度检测主要常用于监控轴承温度、液压油、润滑油温度、冷却水温度、各轴循环介子温度、机壳温度、现场环境温度等等，其中Pt100最常用或低温类型的热电偶。而高温或较高温度测量常使用各种类型的热电偶（根据测量温度不同，分度号也不同，S、R、B、N、K、E、J、T甚至远红外温度检测传感器），这些传感器都可配智能仪表或模块化变送器。值得注

7、意的是采用三引线的热电阻和热电偶的温度补偿导线与连接是最容易造成非干扰性误差原因之一。（2）压力的测量：各种模拟输出压力传感器一般是直接输出电压或电流信号的，也是与变送器所需求的输入输出相匹配的输入源。（3）流量的测量：流量计有很多结构，用途也不同，但同样传感器一般很少单独也是直接输出电压或电流信号的，一般也是与变送器所需求的输入输出相匹配的输入源。（4）位置测量：油位、水位、物位，虽然有很多结构和很多形式，用途也不同，但同样传感器一般很少单独也是直接输出电压或电流信号的，一般也是与变送器所需求的输入输出相匹配的输入源。另外在数控机床中的数

8、控系统使用的位置或角度编码器―增量式或绝对式。即：光栅尺、圆光栅等（输出为脉冲正交两相A，B，及0脉冲或正余弦信号）都有专门的电缆连接和接收信号的硬件，这里不做介绍。激光干涉仪也