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    • 浅析电子地磅的抗干扰技术

        摘    要:

        随着科学技术的不断进步,电子衡器的应用更加广泛,为了降低电子衡器的干扰,提高其测量精度,本文通过阐述电子地磅的类型和相应的抑制技术,并对接地类型和作用进行分析,同时为提高电子地磅的抗干扰能力提供参考依据。

        随着电子产品的发展,电子衡器也取得更加广泛的应用。而在其使用中,常常会出现各种各样的异常现象,设备的质量问题是一个方面,由于干扰和接地引起的异常也是一个不容忽视的问题,严重时可能造成设备的损坏:雷击损坏电子元件,接地不良造成显示数值的漂移等。

        1 干扰的来源及解决技术

        (1)电源干扰

        对于电源干扰,通常情况下是以浪涌的形式出现,例如,在雷电的影响下,导致电源线上出现感应电荷等,进而烧断保险丝、破坏打印电路板,以及损坏桥式整流器等。借助完整的接地系统能够对电源的干扰起到保护作用。如果接地系统正常,那么因接地故障造成的损失将大大降低,此类故障受到接地系统的抑制和消除。

        (2)交流电干扰

        交流电干扰可能损坏元器件及微处理机。对交流电源,其地线要接在接地桩上。对此类干扰的办法是良好的接地以及使用对干扰有滤波作用的稳压源。

        (3)感应干扰

        感应干扰产生的原因是因为电感破坏了磁场。这种干扰通常以尖的高电压的形式出现,该电压与原电压相比,其电压要高出许多,这种电压能引发各种故障,也会对设备造成永久性的损坏。通常情况下,这种电压主要表现为:电容性耦合、电感性耦合和电磁场辐射。干扰电路的形式主要是共模形式。解决电场耦合干扰的主要措施是进行屏蔽处理。对电场耦合干扰进行屏蔽过程中,不能将导线的屏蔽层作为地线来使用。这是因为在地环电流的影响下,将会在屏蔽层形成磁场,对被屏蔽的导线造成干扰。常用的处理方式是将屏蔽层单点接地处理,任选一端进行接地。通过采用屏蔽干扰源的方式抑制磁场的干扰,受生产工艺的影响和制约,它们都通过导磁材料进行了屏蔽。

        (4)无线电频率干扰

        无线电频率干扰可能造成电子衡器显示不准,这时要检查接地设备是否用了长而细的导线,线的屏蔽是否良好,滤波器工作是否正常。

        (5)静电干扰

        静电造成的干扰与射频造成的干扰相比,其破坏性更强。当电子衡器设备受潮时,便会出现比较常见静电干扰。传感器及敏感组件通常情况下会受到静电干扰的影响,遭到破坏,进而关闭设备,显示出现混乱。通常采用设备接地,信号线屏蔽等措施克服这种干扰。

        通过上述分析可知,对各种干扰进行抑制,最好的措施就是进行接地处理,所以,在操作过程中,必须对接地技术进行熟悉和了解。通常情况下,将电器的回路或者电气设备等借助导线与大地,或与大地具有同等作用的导体进行相连,我们将这个过程称为接地。对电气设备进行接地,其作用:(1)通过降低设备与附近物体的阻抗,提高人身的安全系数。(2)营造了一条低阻抗通路,使接地故障电流能够顺利返回电源,进而导致熔断器或断路器动作,提高其安全性。(3)形成低阻抗的通路,控制雷电感应电流的危险性。(4)为了避免产生电火花或电弧,进而为静电电荷提供对地泄放通路。对于接地抗干扰技术,一方面防止形成地环电流,另一方面降低地线阻抗耦合干扰的影响。

        2 接地类型及作用

        电子设备“接地”通常有两种含义:一种是“大地”(安全地);另一种是“系统基准地”(信号地);接地就是在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。“接大地”是以地球的电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连,由于大地的电容非常大,一般认为大地的电势为零。在弱电系统中的接地一般不是真实意义上与地球相连的接地。对于电力电子设备将地线直接接在大地上或者接在一个作为参考电位的导体上,当有电流通过该参考电位时,接地点是电路中的共同参考点,这点的电压为0V,电路中其他各点的电压高低都是以这点为基准的。接地方式多种多样,我们常用到的有以下几种:

        (1)安全接地

        通过导线把高压设备的外壳与大地相连就是所谓的安全接地。对高压设备进行安全接地处理,其作用主要表现在:一是避免在机壳上积累电荷,进而产生静电放电,给人员和设备造成危害,例如实践中对电脑机箱进行接地;二高压设备的绝缘出现破损,同时机壳带电,电源在其保护动作的帮助下被切断,进而保护设备和人员的安全;三是对巨大的电场进行屏蔽,进而对设备进行保护。

        (2)防雷接地

        当电子衡器被雷击时,不论是直接雷击还是感应雷击,如果缺乏相应的保护,设备都有可能受到很大损害甚至报废。为防止雷击,我们一般在高处设置避雷针与大地相连,以防雷击时危及设备和人员安全。

        (3)工作接地

        为了确保电路正常工作,需要提供基准电位,同时将该基准电位设为零电位。基准电位通常情况是电路系统中的某一点或某一段,如果断开基准电位与大地之间的连接,将基准电位视同零电位。对于这种零电位通常情况下是不稳定的,因为这种零电位会随着外界电磁场的变化而发生变化,系统的参数会发生改变,进而影响电路系统的正常工作。对于大地来说,当基准电位与大地之间进行连接时,这时将基准点作为零电位,那么零电位不会因外界电磁场的变化而发生变化。

        (4)屏蔽接地

        屏蔽与接地应当配合使用,才能起到良好的屏蔽效果。当用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来时,在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量异种的电荷,外侧出现与带电导体等量的同种电荷,因此外侧仍有电荷存在。如将金属屏蔽体接地,外侧电荷将流入大地,金属外壳将不会存在电场,相当于壳内带电体的电场被屏蔽起来了。

        3 减少接地装置间干扰的方法

        (1)增加接地装置彼此之间的距离。如果直流地与防雷地不共用接地体,那么两者之间的距离要超过5米。

        (2)为了减少相互间的干扰,增加接地体的埋深差别。通过采用增加接地体的埋深的方式,降低接地电阻成本太高。通常情况下,适当增加接地体的长度,其效果也非常理想。

        (3)屏蔽体的电导率越高,那么来自另一侧的干扰就能大大地削弱。另外,屏蔽物体越厚,起到的屏蔽效果就越好。

        (4)为降低干扰,接地线应远离防雷或电力网中性点接地线系统。如果接地线比较长,不能平行于大功率的电力线路,或者与之紧粘敷设。

        4 接地方式

        将接地导线结扎在秤的基坑的接地桩上,这种方法与铜棒等效,当坑做好以后,接地导线与接地桩相连。此外使用接地桩接地时,用接地导线连接接地桩,因为接地桩会被混凝土所覆盖,当坑建成后,接地导线与某一接地桩相连,其表面是混凝土,如果导线在混凝土内部,它会受腐蚀,带来无效的连接,在混凝土还未形成之前,从钢筋上焊接接地桩,这种办法是很有效的方法。

        在做接地时,称重系统各接地点之间距离不小于3米,垂直敷设时,垂直打入地下的深度不应小于2米,一般为3米,水平敷设时,埋设深度不应小于0.7米。而且,接地体应镀锌或镀铜,严禁涂漆。采用截面不小于25平方毫米的铜线,其电阻不小于l欧姆。地线做好后,一般接地电阻小于4欧姆。

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