抑制干擾技術在地磅上的應用
地磅在工作時,可以出現某些不正常現象,例 如輸出不穩定,零點飄移、超差等。產生不正常現象的原 因,可能是衡器組件本身電路結構、器件質量、制造工藝 等存在問題,也可能是電子系統外部的工作環境影響,如 電源電壓波動、環境溫度變化或其他電子設備的影響等。 這些來自外部和內部,影響電子系統正常工作的各種因 素,統稱之為干擾”為了消除或減弱各種干擾對電子系 統正常工作的影響,必須采取必要的技術措施。各種抗干 擾技術措施,總稱為抑制”
根據產生干擾的原因,通常可分為:機械干擾、熱的 干擾、濕度變化的干擾、電磁的干擾、射線輻射的干擾。
而形成干擾作用的三要素及三者之間的聯系如圖1 所示。
這里G代表干擾發生源的強度乂代表從干擾源通 過某種途徑傳到受干擾處的耦合因素;I表示受干擾電路 的抗干擾性能。G、C、I即表示抗干擾的三要素。要使衡器 受干擾的程度小,則必須在這三方面想辦法。第一使G 變小,就是將客觀存在的干擾源強度在發生處抑制得 很小;第二使C減小,將干擾在傳播途徑上給予很大的 衰減;第三應使I增大,在受干擾處用各種措施,使衡器的抗干擾能力提高,或在受干擾處將干擾抑制下去。結 合實際情況,由于電子汽車衡主要安裝在室外,干擾主 要有熱的干擾、濕度變化的干擾、電和磁的干擾。其中 電和磁的干擾對于地磅來說是極為普遍和影響 最為嚴重的。抗干擾具體措施中,常使用屏蔽、接地和 浮置等具體技術措施。這就對電子汽車衡安裝和使用 提出了具體要求:
1.傳感器使用中,必須避免強烈的熱輻射,尤其是單 側的強烈熱輻射,這樣做能減少熱的干擾。
2.傳感器的信號電纜,不和強電電源線或控制線并 行布置;所有通向顯示電路或從電路引出的導線均應采 用屏蔽電纜。屏蔽線的連接和接地點應合理。內層屏蔽線 互相連接后未接地,是浮置的;傳感器輸出信號讀出電路 避免和能產生強烈干擾的設備(如可控硅、接觸器等)靠 近;用以測量傳感器輸出信號的電子線路,應盡可能配置 獨立的供電變壓器,而不要和接觸器等設備共用同一主 電源。減少電和磁的干擾。
3.接線盒密封鎖緊,用環氧樹脂封灌接線盒進線孔 并定期更換干燥劑,以此減少濕度變化的干擾。
筆者現結合若干典型故障檢修實例進行故障分析及 處理方法,闡述抑制干擾技術在地磅上的作用。
故障現象一:某鋼廠新安裝地磅使用不久后出現數字漂移現象。
故障分析:即發現是其中一個傳感器信號電纜內層 屏蔽線(+sen,黃色)與電纜外層不銹鋼屏蔽線由于安裝 時處理不當,有短路現象。由于采用浮置的橋式傳感器測 量系統,測量信號電纜采用雙層屏蔽,因測量電路與內層屏蔽不相連,因此是浮置輸入;其內層屏蔽通過信號內層 屏蔽線在信號源接地,外層屏蔽線接大地。二層屏蔽之間 相互絕緣,二者之間短路由于有電位差且形成通路造成 干擾電流流經屏蔽線形成干擾。
故障處理:將內層屏蔽與外層屏蔽線斷開,阻斷干擾 電流通路,漂移現象隨即消失。
故障現象二 :稱重顯示儀外殼觸摸時有麻痹感。
故障分析:由于未采用接地技術保安接地線,造成電 源與機殼漏電。為了保證用電的安全性,應采用具有保安 接地線的單相三線制配電方式,即用戶地區中線和地線 分別連接,防止因負載電流通過中線造成中線帶電而引 起的事故。‘火線”上裝有熔斷絲,保安地線應與設備外殼 相連,只有發生電源與機殼漏電或絕緣擊穿時,保安接地 線上才有電流流過。當電流超過容限時,熔斷絲切斷電 源。不管漏電流大小或熔斷絲是否熔斷,用電設備外殼始 終保持地電位,從而保障人身安全。
故障處理:采用具有保安接地線的單相三線制配電 方式,從而消除上述現象。
故障現象三:下雨后一開機顯示儀表就亂跑數。
故障分析:由于濕度變化產生的干擾。濕度增加會使 絕緣體的絕緣電阻下降,漏電流增加,影響電子系統的正 常工作。
故障處理:將接線盒吹干,用環氧樹脂封灌接線盒進 線孔。
故障現象四:某廠地磅在高溫天氣中使用,出現顯示 儀表漂移現象。
故障分析:熱的干擾。環境溫度的變化引起地磅傳感器產生附加的熱電勢,本身傳感器制造工藝中使 用溫度補償元件進行抑制,由于其中一個傳感器抑制性 能較差,從而造成地磅的顯示儀表漂移。
故障處理:更換新傳感器。