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位移传感器信号的干扰来源及预防措施是什么?

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位移传感器信号的干扰来源及预防措施是什么?

发布日期:2019-08-07 作者: 点击:


   一、位移传感器信号干扰的来源  

复杂和恶劣的工作环境是产生电磁干扰的源头。电气设备有时直接或间接地受到外部影响,如焊接作业的电火花、设备操作过电压、大气环境过电压、无线对讲设备高频电波、大容量电机和开关设备等。又如35kV以上升压站隔离开关分合操作以及直供馈线停投操作;电力系统接地故障时,工频故障电流流入接地网上不同两点间将呈现较大电位差;恶劣天气雷击等外部干扰。有时也受到内部电气设备本身产生的干扰,如机端励磁或硅整流励磁系统、输出高次谐波对转子保护等的干扰;电压波动、系统多点接地电位差,(无蓄电池的)变电站继电保护电源滤波不好,或浮充电供电品质差等的内部干扰。  由于电磁干扰方式不同,又可将其称作辐射干扰。比如,在电气设备四周进行焊接作业、无线对讲机联系、高压试验等形成电磁场,直接对设备产生的干扰。另外,由于设备布局、布线不合理,相邻或相连设备之间存在有电容、电感或者绝缘薄弱漏电的耦合型干扰等。实践经验证实,仅有1V、2V;干扰信号与测量信号叠加起来使测量装置大幅偏离实际值的差模干扰等,这些都应重点防范。

  

二.预防及抑制措施  

隔离措施:例如采用光电耦合器,使电器测量的开关信号在电器上完全隔离,可实现地电位的隔离,对抑制共模干扰较为有效;采用隔离变压器,如电压、电流、直流逆变电源、引线保护等,避免将电信线与电力线放在同一根电缆线中,将信号电缆、控制电缆、电力电缆分层敷设;避免测量回路与强电回路采用同一接地线等。

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采取屏蔽:电场屏蔽,良导体制成的法拉第笼接地良好,以保证零电位,阻止屏蔽设备外的电场进入屏蔽体内部。磁场屏蔽,在低频段要采用导磁材料较好的硅钢等金属作为屏蔽体,使干扰磁场的磁力线沿磁阻较小的屏蔽层通过,以减少干扰磁场穿入屏蔽体内;在高频段采用上述两种屏蔽方式,利用屏蔽体阻止高频电磁场在空间的传播;利用金属导体对电磁波的反射衰减和吸收衰减,当电磁波射入金属屏蔽层时,由于波阻抗的不同,一部分被反射,另一部分在金属屏蔽层形成涡流而损失,即吸收损耗。如采用带有铠装铅包屏蔽层的控制电缆,其屏蔽层在升压站和控制室两端可靠接地,可以有效地削减地电位升高对仪表和继电保护装置的干扰;电缆有中间过渡或中继连接时,要处理好屏蔽层的连续性;不要认为信号电缆是低压设备,而忽视其绝缘状态,要保证测量电缆有良好的绝缘层和干燥环境;测量回路的二次插件的屏蔽层,要在保护屏处可靠接地;禁止用电缆芯线两端接地,作为抗干扰措施。


  接地:例如电压互感器二次中性点的接地,与电流互感器二次电流回路的接地,宜选择在控制室接地;高频保护的二次电压电缆回路的接地点,与一次接地线的接地点有3~5m的距离,有时要用多根导线接地;继电保护的交流电压、交流电流和直流进线,有时为消除高频干扰,在进入测量装置前先经电容接地,经过抗干扰后,引入装置的走线还应远离直流操作电源线及高频回路的导线,不要习惯性地将同一方向的进线捆绑在一起。


       投资类用传感器将呈现较大幅度增长,各工业部门为节约原材料、降低能耗、提高产品质量以及提高劳动生产率和经济效益,将大量需用工业控制传感器,以实现对传统产业的改造:尤其是我国“西部开发”工程的起动将大幅度拉动传感器的需求增长。


  消费类用传感器将呈现继续稳定增长势头,“十五”期内,家用电器将在农村中普及,在城镇家庭中将进入更新换代期,高档家用电器及新一代家用、办公用信息产品的需求,决定了消费类市场的繁荣势头。


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  传感器受整机系统的需求牵动,但反过来又能推动整机系统的发展。传感器是系统获取信息的入口,换句话说,它是为整机系统服务。它的需求必然受整机系统牵引或制约。一种新的传感器出现,随之而来就会出现一种新的整机和一个新的系统。例如:世界上第一支葡萄糖传感器于1967年研制成功,但由于对其信号处理分析判定没有开发而不能实用,直至1976年美国YSI公司研制出了葡萄糖测定仪,才开辟了葡萄糖传感器市场,所以传感器的市场开发应延伸到整机系统的开发。


  传感器市场需求的产品结构将向着增加投资类产品的比例发展,其中农业、环保、医疗卫生以及食品检测用传感器是广阔的新市场。

    
传感器市场空间将扩展,供需关系将呈现多元化的公平竞争,并将逐步实现“网上订货”方式交易。当我国加入WTO后,市场竞争必将加剧。


  加强技术创新,优化产品结构,突出重点,加快发展是必须采取的发展战略。


  以市场为导向,密切跟踪数字化、网络化的技术发展趋势,优化配套敏感元件与传感器产品结构。


  加强统筹规划,既要注意引入竞争机制,发挥各方面积极性,又要合理配置资源,避免重复建设。


  坚持科技兴业,加强技术创新,提高技术创新与自主开发能力。重点支持自主开发和拥有自主知识产权的科研成果产业化,培育若干具有国际竞争力的企业集团及重点产品研制与生产基础。


  坚持有限目标,突出重点。加大结构调整力度,积极培育敏感元器件与传感产业新的经济增长点。



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