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位移传感器供电系统与信号传输通道抗干扰设计

发表时间: 2020-01-02 17:56:20

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        位移传感器应用非常广泛,在自动化行业大量应用。用户在安装使用过程中应规范操作,可确保传感器测量精度与使用寿命。部分现场条件相对较差,电磁干扰与静电干扰都会影响到传感器的正常使用。那么我们该如何操作可减少外界干扰对传感器性能的影响?

供电系统的抗干扰设计

   对位移传感器、仪器仪表及其他测量元器件正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰,产生尖峰干扰的设备有:电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯,甚至电烙铁等。尖峰干扰可用硬件、软件结合的办法来抑制。

常用硬件线路抑制尖峰干扰办法主要有三种:

   1在仪器交流电源输入端串入干扰控制器,将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上,从而减弱其破坏性;

   2在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器,利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲;

   3在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻,利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压,从而削弱干扰的影响。

利用软件方法抑制尖峰干扰

   对于周期性干扰,可以采用编程进行时间滤波,也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样,从而有效地消除干扰。

采用硬、软件结合的看门狗(watchdog)技术抑制尖峰脉冲的影响

   4实行电源分组供电,例如:将执行电机的驱动电源与控制电源分开,以防止设备间的干扰。

   5采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。

   6采用隔离变压器

   隔离变压器的初、次级之间屏蔽层隔离,减少其分布电容,提高抵抗共模干扰能力。

   7采用高抗干扰性能的电源,把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值(电压峰值小于TTL电平)的电压,但干扰脉冲的能量不变,从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。

信号传输通道的抗干扰设计

   1光电耦合隔离措施

   在长距离传输过程中,采用光电耦合器,可以将控制系统与输入通道、输出通道以及伺服驱动器的输入、输出通道切断电路之间的联系。光电耦合能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰,使信号传输过程的信噪比大大提高。

   2屏蔽线长线传输

   信号在传输过程中会受到电场、磁场和地阻抗等干扰因素的影响,采用接地屏蔽线可以减小电场的干扰。位移传感器信号传输常用屏蔽线。在长距离传输过程中,采用差分信号传输,可提高抗干扰性能。

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