Dejavniki motenj, ki vplivajo na analogni senzor in metode za preprečevanje motenj

Dejavniki motenj, ki vplivajo na analogni senzor in metode za preprečevanje motenj

Analogni senzorji se pogosto uporabljajo v težki industriji, lahki industriji, tekstilu, kmetijstvu, proizvodnji in gradbeništvu, vsakodnevnem izobraževanju in znanstvenih raziskavah ter na drugih področjih. Analogni senzor pošilja neprekinjen signal z napetostjo, tokom, uporom itd., velikostjo izmerjenih parametrov. Na primer, temperaturni senzor, plinski senzor, tlačni senzor itd. so običajni analogni količinski senzorji.

detektor kanalizacijskega plina-DSC_9195-1

 

Tudi analogni količinski senzor bo naletel na motnje pri oddajanju signalov, predvsem zaradi naslednjih dejavnikov:

1.Elektrostatične inducirane motnje

Elektrostatična indukcija je posledica obstoja parazitske kapacitivnosti med dvema vejama ali komponentama, tako da se naboj v eni veji prenese na drugo vejo prek parazitske kapacitivnosti, včasih znane tudi kot kapacitivna sklopitev.

2, motnje elektromagnetne indukcije

Ko obstaja medsebojna induktivnost med dvema vezjema, se spremembe toka v enem vezju povežejo z drugim preko magnetnega polja, pojav, znan kot elektromagnetna indukcija. Ta situacija se pogosto pojavi pri uporabi senzorjev, zato je treba nameniti posebno pozornost.

3, Uhajanje gripe bi moralo motiti

Zaradi slabe izolacije nosilca komponente, sponke, tiskanega vezja, notranjega dielektrika ali ovoja kondenzatorja znotraj elektronskega vezja, zlasti zaradi povečanja vlažnosti v okolju uporabe senzorja, se izolacijska upornost izolatorja zmanjša in potem se bo tok uhajanja povečal, kar bo povzročilo motnje. Učinek je še posebej resen, ko uhajajoči tok teče v vhodno stopnjo merilnega vezja.

4, motnje radijskih frekvenc

Gre predvsem za motnje, ki jih povzročata zagon in zaustavitev opreme velike moči ter harmonične motnje visokega reda.

5. Drugi dejavniki motenj

V glavnem se nanaša na slabo delovno okolje sistema, kot so pesek, prah, visoka vlažnost, visoka temperatura, kemične snovi in ​​druga težka okolja. V težkem okolju bo to resno vplivalo na funkcije senzorja, na primer sondo blokira prah, prah in delci, kar bo vplivalo na natančnost meritve. V okolju z visoko vlažnostjo lahko vodna para vstopi v notranjost senzorja in povzroči poškodbe.
Izberite aohišje sonde iz nerjavečega jekla, ki je robusten, odporen na visoke temperature in korozijo ter odporen na prah in vodo, da se prepreči notranja poškodba senzorja. Čeprav je lupina sonde vodotesna, ne bo vplivala na hitrost odziva senzorja, pretok plina in hitrost izmenjave pa sta hitra, da se doseže učinek hitrega odziva.

Ohišje sonde za temperaturo in vlažnost -DSC_5836

Iz zgornje razprave vemo, da obstaja veliko motečih dejavnikov, vendar so ti le posplošitve, značilne za prizor, lahko pa so posledica različnih motečih dejavnikov. Toda to ne vpliva na naše raziskave o tehnologiji za preprečevanje motenj analognih senzorjev.

Tehnologija za preprečevanje motenj analognega senzorja ima predvsem naslednje:

6.Sheilding tehnologija

Posode so izdelane iz kovinskih materialov. Tokokrog, ki potrebuje zaščito, je ovit v njem, kar lahko učinkovito prepreči motnje električnega ali magnetnega polja. Ta metoda se imenuje zaščita. Zaščito lahko razdelimo na elektrostatično zaščito, elektromagnetno zaščito in nizkofrekvenčno magnetno zaščito.

(1)Elektrostatična zaščita

Kot material vzemite baker ali aluminij in druge prevodne kovine, naredite zaprto kovinsko posodo in jo povežite z ozemljitveno žico, vrednost vezja, ki ga želite zaščititi, postavite v R, tako da zunanje interferenčno električno polje ne vpliva na notranje vezje, in obratno, električno polje, ki ga ustvari notranje vezje, ne bo vplivalo na zunanje vezje. Ta metoda se imenuje elektrostatična zaščita.

(2)Elektromagnetna zaščita

Za visokofrekvenčno interferenčno magnetno polje se uporablja princip vrtinčnega toka, da visokofrekvenčno interferenčno elektromagnetno polje ustvari vrtinčni tok v zaščiteni kovini, ki porablja energijo interferenčnega magnetnega polja, magnetno polje vrtinčnega toka pa izniči visoko frekvenčno interferenčno magnetno polje, tako da je zaščiteno vezje zaščiteno pred vplivom visokofrekvenčnega elektromagnetnega polja. Ta metoda zaščite se imenuje elektromagnetna zaščita.

(3) Nizkofrekvenčna magnetna zaščita

Če gre za nizkofrekvenčno magnetno polje, pojav vrtinčnega toka trenutno ni očiten in učinek proti motnjam ni zelo dober samo z uporabo zgornje metode. Zato je treba kot zaščitno plast uporabiti material z visoko magnetno prevodnostjo, da se omeji nizkofrekvenčna interferenčna magnetna indukcijska linija znotraj magnetne zaščitne plasti z majhnim magnetnim uporom. Zaščiteno vezje je zaščiteno pred motnjami nizkofrekvenčnega magnetnega sklopa. Ta metoda zaščite se običajno imenuje nizkofrekvenčna magnetna zaščita. Železna lupina instrumenta za zaznavanje senzorja deluje kot nizkofrekvenčni magnetni ščit. Če je dodatno ozemljen, igra tudi vlogo elektrostatične zaščite in elektromagnetne zaščite.

7. Tehnologija ozemljitve

Je ena od učinkovitih tehnik za zatiranje motenj in pomembno jamstvo zaščitne tehnologije. Pravilna ozemljitev lahko učinkovito zatre zunanje motnje, izboljša zanesljivost preskusnega sistema in zmanjša faktorje motenj, ki jih povzroča sam sistem. Namen ozemljitve je dvojen: varnost in zatiranje motenj. Zato ozemljitev delimo na zaščitno ozemljitev, oklopno ozemljitev in signalno ozemljitev. Zaradi varnosti morata biti ohišje in podvozje senzorske merilne naprave ozemljena. Ozemljitev signala je razdeljena na ozemljitev analognega signala in ozemljitev digitalnega signala, analogni signal je na splošno šibek, zato so zahteve za ozemljitev višje; digitalni signal je na splošno močan, zato so lahko zahteve glede ozemljitve manjše. Različni pogoji zaznavanja senzorjev imajo tudi različne zahteve na poti do tal, zato je treba izbrati ustrezen način ozemljitve. Običajne metode ozemljitve vključujejo enotočkovno ozemljitev in večtočkovno ozemljitev.

(1) Enotočkovna ozemljitev

V nizkofrekvenčnih tokokrogih je na splošno priporočljiva uporaba enotočkovne ozemljitve, ki ima radialno ozemljitveno linijo in ozemljitveno linijo vodila. Radiološka ozemljitev pomeni, da je vsako funkcionalno vezje v vezju neposredno povezano z referenčno točko ničelnega potenciala z žicami. Ozemljitev zbiralke pomeni, da se kot ozemljitveno vodilo uporabljajo kakovostni vodniki z določeno površino prečnega prereza, ki je neposredno povezan z ničelno potencialno točko. Ozemljitev vsakega funkcionalnega bloka v vezju je mogoče povezati z bližnjim vodilom. Senzorji in merilne naprave sestavljajo celoten sistem zaznavanja, vendar so lahko zelo oddaljeni.

(2) Večtočkovna ozemljitev

Za visokofrekvenčna vezja se na splošno priporoča uporaba večtočkovne ozemljitve. Visoka frekvenca, celo kratko obdobje ozemljitve, bo imelo večji padec impedančne napetosti in učinek porazdeljene kapacitivnosti, nemogoče enotočkovno ozemljitev, zato se lahko uporabi ravna metoda ozemljitve, in sicer večtočkovna ozemljitev, z uporabo dobre prevodnosti do nič potencialna referenčna točka na telesu ravnine, visokofrekvenčno vezje za povezavo z bližnjo prevodno ravnino na telesu. Ker je visokofrekvenčna impedanca prevodnega ravnega telesa zelo majhna, je v bistvu zagotovljen enak potencial na vsakem mestu, za zmanjšanje padca napetosti pa je dodan obvodni kondenzator. Zato bi morala ta situacija sprejeti večtočkovni način ozemljitve.

8.Tehnologija filtriranja

Filter je eno izmed učinkovitih sredstev za zatiranje motenj serijskega načina AC. Običajni filtrirni tokokrogi v vezju zaznavanja senzorja vključujejo RC filter, AC napajalni filter in dejanski napajalni filter.
(1) RC filter: če je vir signala senzor s počasno spremembo signala, kot sta termočlen in merilnik napetosti, bo imel pasivni RC filter z majhno prostornino in nizkimi stroški boljši zaviralni učinek na motnje serijskega načina. Vendar je treba opozoriti, da filtri RC zmanjšajo motnje serijskega načina na račun hitrosti odziva sistema.
(2) Filter za izmenični tok: električno omrežje absorbira različne visoko- in nizkofrekvenčne hrupe, ki se običajno uporabljajo za dušenje hrupa, pomešanega s LC-filtrom napajalnika.

(3) Filter za enosmerno napajanje: Napajanje z enosmernim tokom si pogosto deli več vezij. Da bi se izognili motnjam, ki jih povzroča več tokokrogov zaradi notranjega upora napajalnika, je treba napajalniku enosmernega tokokroga vsakega vezja dodati ločilni filter RC ali LC za filtriranje nizkofrekvenčnega šuma.

9. Tehnologija fotoelektrične sklopke
Glavna prednost fotoelektrične sklopke je, da lahko učinkovito omeji najvišji impulz in vse vrste motenj šuma, tako da se razmerje med signalom in šumom v procesu prenosa signala močno izboljša. Hrup motenj, čeprav obstaja velik razpon napetosti, vendar je energija zelo majhna, lahko tvori le šibek tok, vhodni del fotoelektrične spojke svetleče diode pa deluje pod trenutnimi pogoji, splošni vodilni električni tok 10 ma ~ 15 ma, torej tudi če obstaja velik obseg motenj, motnje ne bodo mogle zagotoviti dovolj toka in bodo potlačene.
Glej tukaj, verjamem, da imamo določeno razumevanje dejavnikov motenj analognega senzorja in metod proti motnjam, pri uporabi analognega senzorja, če pride do motenj, glede na zgornjo vsebino eno za drugo preiskavo, glede na dejansko stanje do ukrepajte, ne smete slepo obdelavo, da preprečite poškodbe senzorja.


Čas objave: 25. januarja 2021