在电子电路的应用过程中,或多或少的受到环境的电磁干扰,对于测控系统来说,一 般表现为测量精度降低。针对这种情况我们往往采取各种手段来保证皮带秤的精度,但是在保证精度的同时 系统也一直工作于存在各种恶劣电磁条件的环境中,造成部分设备损坏或者整个系统的损坏。本文 简要概述一下几种电磁干扰的产生及进入皮带秤系统的途径;几种保证精度的方法及在保证精度的情况下 存在的隐患;系统工作在有隐患的情况下如何最大程度的保护整个系统的安全。 【关键词】 电磁干扰;测控精度;系统隐患和保护;模块化设计
引 言 实际的电子电路设备和系统的应用中,总归是依靠模拟信号和数字信号的运算、处理和传输等 手段,实现各种目的和功能。设备和系统的工作总是处在一定的电磁环境中的,不管这种环境是可 以预期或者不能预期,设备和系统总是或多或少的受到一定程度的干扰,导致电路会产生不同程度 的电压变化。电压变化的程度取决于电磁环境中干扰条件的强弱,以及系统对干扰防护能力的强弱。 系统的抗干扰能力差往往会出现延时、畸变、衰减等等,从而导致诸如测控系统精度降低、控制系 统无法正常工作等等,一些不可预见的后果。以下对几种电磁干扰情况中略提几种,并针对电磁防 护阐述个人观点意见。 一、ESD 和感应雷击防护 ESD 可以解释为静电释放,同时它指的是静电产生和防护的一个学科。静电的产生可能是摩擦、 极化等等,我们不做具体阐述。静电的特点是凝聚时间长、电压高,除开自然界的带电云体之类的 情况外,一般静电蕴含的电量都比较低,但是静电的释放往往发生在很短的时间内,产生一个很强 的脉冲来干扰或者破坏系统。 在实际使用中,自然界形成的雷电是最严厉的放电情况,放电的过程是带电云体中蕴含的电量 一次性释放的过程。这种带电云体体积一般都相当大,而水的电容系数为仅次于硫酸的 81,因此带 电云体存储的能量是非常大的,一次雷击所释放的能量也是相当大的。当电子设备和系统直接遭到 雷击时,设备的损坏几乎是不可避免的,哪怕仅仅是有一些传递到系统的感应雷击都很难避免设备 损坏。
为了避免雷击,一般都在高压线 路的上方平行架设一条地线,这条地线一般称为避雷地线。所谓地线就是与大地相连的导线,当打 雷的时候,雷电首先会打到避雷地线上,避雷地线可把雷电引入地球,避免高压输送线路被几亿伏, 乃至十几亿伏的雷电把发电机或变压器的线圈与外壳击穿,以及把与线路连接的其它电器设备遭受 瞬间高压冲击而损坏。 避雷地线之外,发电机和变压器的外壳也要接地,这种接地叫防护接地。防护地线与避雷地线 两者是不同的,防护地线与避雷地线的最大区别是,防护地的地线一般没有电流通过,而避雷地的 地线在打雷时有非常大的电流通过,电流可大于数十万安培。避雷地的主要作用是把雷电高压引入 地球,以降低雷电高压对电子设备的冲击;而防护接地则是让设备外壳的电位与地球相同,避免设 备内部电路在强电场之下感应带电产生位移电流,以及人体触摸电子设备外壳时不会触电。因此, 两者要做完全分开的两个不同的接地端。 虽然避雷地线和电子线路中的地线都要接地,但是两者一定分开两个完全不同的接地端。
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