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          拉線/繩位移編碼器有干擾如何應對?

          2020-08-26 10:28:24

          拉線位移編碼器輸出的信號是屬于電信號的,而電信號又是很容易收環境干擾的,那么要怎樣避免這種問題呢?今天就帶您了解一下拉繩位移編碼器的干擾源具體有哪些:

          1、開關信號,所有的非正弦波形的電磁波和上升下降的開關信號,都包含了各種頻段的電磁波,其中就有較易向外輻射的高頻電磁波。

          2、金屬導體,所有開放的非接觸的兩個金屬導體介質之間,或者一個尖銳的金屬尖端與大地之間都有可能形成一個電容,較長的金屬導線或者導線線圈,也可以構成一個電感元器件。而電容型元器件與電感型元器件就會構成一個或幾個頻率特別振蕩的回路,這個回路發送輻射信號,或者接收輻射信號,尤其是較高頻率的電磁波更容易形成這種輻射和接收。

          3、高頻電磁波,數字方波信號器其中包含了很多高頻電磁波部分,這一部分高頻波就容易受到來自空間的同樣頻率的高頻電磁波的影響而改變形態,這一部分高頻電磁波在導線中的傳輸,也因為其高頻信號更容易衰減和向外輻射,而丟失這一部分高頻能量。同樣,這一部分高頻部分由于較容易向外輻射,也就同樣成為其他數字方波信號的干擾源。各種電路發生和傳導的各種波形的信號,都可以在變換中分解出高頻部分,并被來自于空間同樣頻率的高頻干擾到,而造成衰減,甚至干擾到其他信號的波形中去。

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          4、靜電干擾,靜電是指不流動的電荷或電位差,兩個介質之間有不同的電荷或電位差,當能量聚積到一定程度,或者距離靠近,或者有尖銳端出現電場畸變,或者有灰層的電荷傳導擊穿,這種靜電就會發生擊穿、放電,這是一種空間電磁場布局發生突變,造成短促重建的電磁場釋放能量,典型的就是雷電。一個在實際工控自動化中的典型的一個例子,就是是接觸式開關的關閉和打開:非金屬介質干燥時的電荷堆積,較多灰塵的電荷堆積,金屬導體的尖銳角與線頭毛刺,以及設備在從停電到上電的瞬間,各個部位的非等電位而引起的靜電差等等。靜電大量存在,隨時可能出現各種微放電。這種短瞬間的放電會對數字信號干擾,小到一個波形上的毛刺,大到會損壞輸出和接收器件。

          在工控中還在有較多的NPN型器件的使用,這類器件的公共端是在高電平,而大部分設備又是在0V低電平作為公共接地,這兩個“公共端”就預先設立了兩個非等電位的靜電電位差,這也是靜電干擾較易發生的可能。應避免使用NPN型編碼器和各類開關。

          應對靜電干擾:等電位連接、無金屬尖角與毛刺、無塵、隔絕、非金屬介質的抗靜電處理。

          5、低頻與磁場干擾,低頻與磁場干擾主要來自于動力電、電機、各種線圈。工業使用的電力是交流50Hz的三相或兩相交流電,在有較大動力周邊,因交流電的傳導(直線電纜的配送和各種導線線圈)而產生周邊電磁場變化,及電磁波反射、差拍疊加、諧波,電機轉動時因瞬間的三相不平衡而對外部的磁場貢獻,以及開關電源和變頻器內部低頻泄漏低等等。低頻干擾主要是近距離感應耦合、直接介質傳導。低頻干擾是破壞數字信號的能量部分,波形整個被削低。

          應對低頻干擾:拉開距離、磁環或鐵磁性材料吸收低頻能量、金屬密封隔離需保護器件、阻止低頻傳導途徑。

          6、其他各種高頻干擾,按照傅立葉變化原理,所有的變化的波形都可以分離成各種頻率的電磁波,除了完美的正余弦波形僅僅只有一個頻率,其余各種波形都包含了高頻部分的諧波,這種高頻除了在導體介質的表面傳導,還會向外輻射,尤其是有金屬尖角和線頭毛刺部分的向外輻射可能性較大。對于信號發生源、信號傳導電纜、信號接收單元,高頻干擾都會存在,在有金屬尖角、開放的端子尖角、金屬電纜線頭毛刺部分,更容易吸收外部高頻干擾。高頻干擾破壞的是數字信號的圖形輪廓部分,當高頻能量較大時,會瞬間發熱破壞器件。

          高頻輻射波對光亮金屬面是反射的,對細而多密的金屬線是吸收能量的,這就是電纜屏蔽層的作用。

          應對高頻干擾:細密的金屬屏蔽與吸收能量,無金屬尖角毛刺。改變設計的電容值或電感值,改變LC頻率防止高頻自激。

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