儀表信號干擾源，這些你知道么

電壓電流的變化通過導線傳輸時有二種形態，我們將此稱做“共?！焙汀安钅！?。設備的電源線、電話等的通信線、與其它設備或外圍設備相互交換的通訊線路，至少有兩根導線，這兩根導線作為往返線路輸送電力或信號。但在這兩根導線之外通常還有第三導體，這就是“地線”。干擾電壓和電流分為兩種:一種是兩根導線分別做為往返線路傳輸；另一種是兩根導線做去路，地線做返回路傳輸。前者叫“差?！?，后者叫“共模”。 

現場使用的顯示儀表由于環境條件復雜，加之被測參數大多被轉換成微弱的低電平電壓信號，并經長距離傳送到顯示儀表，因此除有用的信號外，還會有一些與被測信號無關的干擾信號夾雜其中，它將影響測量結果的正確性，嚴重時會使儀表無法正常工作。現對產生干擾的途徑及消除干擾的措施作一介紹。 

干擾途徑

干擾源在儀表內、外部都有可能存在。如在儀表外部，大功率用電設備、大功率變壓器、電力網都可能成為干擾源。而在儀表內部，電源變壓器、線圈、繼電器、開關以及電源線等都可能成為干擾源。干擾源常通過以下途徑進入儀表。 

1、信號源與儀表之間的連接導線、儀表內部的配線通過磁耦合在電路中形成干擾。在大功率變壓器、交流電機、電力線和周圍空間都存在有很強的交流磁場，而閉合回路處在這種變化的磁場中將感應出電勢。這種感應電勢與有用信號相串聯，當傳感器與顯示儀表距離較遠時，這種串模干擾尤為突出。 

2、干擾源通過電容的耦合在回路中形成干擾，它是兩電場相互作用的結果。通過靜電耦合的方式，能在兩輸入端感應出對地的共同電壓，以共模干擾的形式出現，由于共模干擾不和信號相疊加，它不直接對儀表產生影響。但它能通過測量系統形成到地的泄漏電流，該泄漏電流通過電阻的耦合就能直接作用于儀表而產生干擾。電磁感應、靜電感應所形成的干擾大多是工頻干擾電壓，但變頻器、帶整流子的電機等會產生諧波干擾。由于雷電的作用在電力線上也會感應出干擾電壓。 

3、在一些測溫場合，當將熱電偶電極直接焊于通電加熱的金屬件上，由于金屬件在平行于電流方向的各點存在電位差，這時引入的干擾電壓也是很大的。在高溫狀態下，耐火材料的絕緣電阻急劇下降，熱電偶的瓷保護管、瓷珠的絕緣性能也會下降，則電爐電源電壓通過耐火磚、熱電偶套管、 瓷珠等泄漏到熱電偶絲上，在熱電偶電極與地之間產生干擾電壓。

4、大地中各個不同點之間往往存在電位差，尤其在大功率用電設備附近，當這些設備的絕緣性能下降時，電位差更大。而現場儀表在使用中，有時不注意會使回路存在兩個以上的接地點，就會把不同接地點的電位差引入到顯示儀表中而形成共模干擾。 

5、當儀表的橋路電源接地時，除橋路輸出不平衡信號電壓以外，信號線對地還有一公共電壓，該公共電壓不是所要測量的信號電壓，而是共模干擾的一種表現。 

串模干擾|共模干擾

串模干擾(差模干擾)與共模干(接地干擾)。以主板上的兩條PCB走線(連接主板各元件的導線)為例，所謂串模干擾，指的是兩條走線之間的干擾；而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。 

1、串模干擾

串模干擾(差模干擾)與共模干擾(接地干擾)。以主板上的兩條PCB走線(連接主板各元件的導線)為例，所謂串模干擾，指的是兩條走線之間的干擾；而共模干擾則是兩條走線和PCB地線之間的電位差引起的干擾。

測量串模干擾電壓，以往推薦用電子管電壓表，在現場可使用有交流毫伏擋的數字萬用表進行測量。如上圖所示，把電壓表跨接在儀表輸人的正、負端之間測量，通常串模干擾電壓大多在幾毫伏到幾十毫伏范圍內。

2、共模干擾

共模干擾是指干擾電壓出現在儀表任一輸入端(正端或負端)對地之間的交流信號，這種干擾又稱為“對地干擾”和“縱向干擾”。

測量共模干擾電壓，可以用高阻電壓表測量，也可使用數字萬用表的交流電壓擋進行測量。如上圖所示，先把電壓表接在儀表輸人的正端與地之間測量，然后再把電壓表接在儀表輸人的負端與地之間測量，通常共模干擾電壓大多在幾伏到幾十伏范圍之內。

抗干擾來源|抗干擾措施

在現場要克服和消除串模干擾及共模干擾，首先要搞清楚干擾的來源，才有可能采取措施來克服干擾

串模干擾的來源:大功率變壓器、交流電動機、變頻器等都有較強的交變磁場，如果儀表測量及控制的連接導線通過交變磁場，就會受到這些交變磁場的作用，在儀表的輸入回路中感應出交流電壓，而成為干擾信號。

在現場為了克服串模干擾對儀表、控制系統的影響，可采取以下措施:

1、如熱電偶、分儀表的信號線要運離強電磁場，不要離動力線太近;

2、不要把儀表信號線、控制信號線與動力線平行放在同-個橋架托盤內，或穿在同一根穿線管內必要時信號線應使用屏蔽電線或屏蔽電纜，線的屏蔽層要采取一端接地的方式:

3、在儀表輸入端加濾波電路:

4、對于智能儀表要根據現場情況設置數字濾波常數必要時再增加濾波電路的級數。

共模干擾的來源:高壓電場的干擾;測量電爐溫度時引入的干擾，如在高溫下，電加爐的電源通過耐火磚、熱電偶的瓷保護套管泄漏到熱電偶上，使熱電偶與地之間產生干擾電壓;由于地電位不同而引入的干擾;還有氨合成塔用電加熱器升溫時也會對熱電偶造成干擾。其干擾源大多是交流電壓也有可能是直流電壓。

在現場為了克服串模干擾對儀表、控制系統的影響，可采取以下措施:

、如熱電偶、分析儀表的信號線要運離強電磁場，不要離動力線太近;

2、不要把儀表信號線、控制信號線與動力線平行放在同一個橋架托盤內，或穿在同一根穿線管內必要時信號線應使用屏蔽電線或屏蔽電纜，線的屏蔽層要采取一端接地的方式:

3、在儀表輸入端加濾波電路:

4、對于智能儀表要根據現場情況設置數字濾波常數必要時再增加濾波電路的級數。

共模干擾的來源:高壓電場的干擾;測量電爐溫度時引入的干擾，如在高溫下，電加爐的電源通過耐火磚、熱電偶的瓷保護套管泄漏到熱電偶上，使熱電偶與地之間產生干擾電壓;由于地電位不同而引入的干擾;還有氨合成塔用電加熱器升溫時也會對熱電偶造成干擾。其干擾源大多是交流電壓也有可能是直流電壓。

在現場為了克服共模干擾對儀表、控制系統的影響，所以可采取以下措施:

1、把測量熱電偶浮空

2、儀表放大器也采取浮空;

3、如果測量對象允許則不要用露端式熱電偶以避免熱電極接地;

4、熱電偶保護套管要可靠接地:

5、使用屏蔽線時采用等電位屏蔽方式

6、在信號線上加裝旁路電容器。