智能電磁流量計的可靠性與抗干擾技術
智能電磁流量計的可靠性與抗干擾技術
可靠性是描述一個系統(tǒng)長期穩(wěn)定、正常運行能力的通用概念，是系統(tǒng)在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的時間內(nèi)持續(xù)完成規(guī)定功能（*運行）的概率。對于在工業(yè)現(xiàn)場使用的各種測控系統(tǒng)而言可靠性指標是非常重要的質(zhì)量指標。 對于智能儀器而言，儀器的可靠性是由多種因素決定的，其中系統(tǒng)的抗力是儀器系統(tǒng)可靠性的關鍵指標。電路中所受干擾的程度可以表達為[4]： S =WC / I 公式 3-1 其中S 為電路中所受干擾的程度；W 為干擾源的強度，C 為干擾通過某種途徑到達干擾處的耦合因素；I 為電路的抗力。 從3-1 式中可以看出要提高儀器的穩(wěn)定性，除了努力避免或減少干擾源的干擾強度， 避免或減少耦合因素外，主動地提高儀器的抗力是提高儀器可靠性的首要方法。
智能儀器干擾和不可靠因素
追著智能儀器在測控系統(tǒng)中的廣泛應用，儀器的應用環(huán)境也逐漸從中控機房向工廠、野外等條件惡劣的環(huán)境轉(zhuǎn)移；同時由于智能儀器功能的逐漸增強，電路日趨復雜，其儀表內(nèi)部的不可靠因素也不斷增多。雖然影響智能儀器可靠性因素越來越復雜，但是其主要因素還是分為內(nèi)部和外部干擾，以及智能儀器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計、元件選擇等方面的。
3.2.1 影響智能儀器的不可靠性因素
在智能儀器內(nèi)部的主要不可靠因素[5]是：
1．元器件本身性能和可靠性問題。如果儀器選用的元器件本身性能和可靠性存在問題，儀器的長期可靠運行是無法保障的。
2．儀器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計。如果儀器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計存在問題。例如：在電路設計過程中沒有設計消除外部干擾功能電路；電路排布或PCB 布線的過程中沒有消除元器件、模塊等之間的電磁耦合干擾等等。儀器無法保證在干擾時正常工作。
智能儀器外部的不可靠因素主要是：
1．以脈沖形式竄入智能儀器系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。如：強電場/磁場的影響；電火花， 雷電或大功率設備開關時的干擾等。
2．外部工作環(huán)境變化引起的干擾。如：溫度變化，強震動等。
3.2.2 智能儀表的干擾
一般而言來自信號外部可以用屏蔽，接地等方法加以減弱消除的影響為干擾，而來自材料、器件內(nèi)部的，幅度/相位呈隨機分布的干擾為噪聲。 干擾的來源千變?nèi)f化，但是干擾竄入儀器的途徑主要為以下三種[5]：
1. 空間電磁場：通過電磁輻射竄入儀器，如，雷電等；
2. 傳輸通道： 通過儀器的輸入，輸出通道竄入。
3. 配電系統(tǒng)：來自市電的 50HZ 工頻干擾，開關電源、繼電器等模塊產(chǎn)生的干擾等。
一般情況下，經(jīng)空間感應竄入的干擾在強度上都遠遠小于從另二個渠道竄入的干擾，而且空間感應形成的干擾又可采用良好的“屏蔽”和正確的“接地”加以解決。所以，抗干擾措施主要是盡力切斷來自傳輸通道和配電的干擾，并抑制部分已進入的干擾作用。
按干擾作用方式的不同，可分為電源干擾，串模干擾和共模干擾。
1. 電源干擾：
當同一電源系統(tǒng)中的開關器件通斷時產(chǎn)生的尖峰，通過變壓器的初級與次級間的電容耦合到直流電源中去產(chǎn)生干擾；儀器附近的斷電動作產(chǎn)生的浪涌電壓時，由電源線經(jīng)變壓器級間電容耦合產(chǎn)生的干擾； 共用同一個電源的附近設備接通或斷開時產(chǎn)生的干擾。 通常當上述各種干擾從電源系統(tǒng)竄入電源裝置時，儀表有可能產(chǎn)生誤動作
2. 串模干擾
串模干擾是指疊加在被測信號上的干擾噪聲，它串聯(lián)在信號源回路中，與被測信號相加輸入系統(tǒng).如圖3-1: 圖3-1 串模干擾示意圖 Fig.3-1: the sketch map of series mode interference 產(chǎn)生串模干擾的原因主要有分布電容的靜電耦合，空間的磁場耦合，長線傳輸?shù)幕ジ校?0Hz 工頻干擾，以及信號回路中元件參數(shù)變化等。
3. 共模干擾 共模干擾是指系統(tǒng)的兩個信號輸入端上所共有的干擾電壓，可以是直流電壓，也可以是交流電壓，其幅值達幾伏甚至更高，取決于現(xiàn)場產(chǎn)生干擾的環(huán)境條件和計算機等設備的接地情況。如圖3-2 圖3-2 共模干擾示意圖 Fig.3-1: the sketch map of common interference--擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、v錐流量計、v型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計的信息請訪問開封中儀網(wǎng)站：
