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電子秤的防雷與防干擾技術(shù)

來源:天津精誠電子衡器有限公司   2012年04月17日 16:12  

隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展,電子衡器也得到更加廣泛的應(yīng)用。但是有些衡器在使用中,常常會出現(xiàn)各種各樣的異常現(xiàn)象,設(shè)備的質(zhì)量問題是一個方面,由于干擾和接地引起的異常也是一個不容忽視的問題,嚴(yán)重時可能造成設(shè)備的損壞:雷擊損壞電子元件,接地不良造成顯示數(shù)值的漂移等,這就需要我們從根本上來分析解決干擾這一問題。

一、主要的干擾及抑制技術(shù)

1、電源干擾:電源干擾往往以浪涌的形式出現(xiàn),如雷電或電源線上引入的感應(yīng)電荷。它能引起保險絲斷、損害打印電路板、損害橋式整流器等。一個完整的接地系統(tǒng)對電源的干擾起著良好的保護(hù)作用。接地系統(tǒng)良好,能減小故障帶來的損失,系統(tǒng)接地對此類故障能起到有效的防止作用。

2、交流電干擾:交流電干擾可能損壞元器件及微處理機(jī)。對交流電源,零線與地線之間電壓不應(yīng)超過02V,其地線要接在接地樁上。對此類干擾的辦法是良好的接地以及使用對干擾有濾波作用的穩(wěn)壓源。

3、感應(yīng)干擾:感應(yīng)干擾是由電感破壞磁場所產(chǎn)生,這個干擾以尖的高電壓形式出現(xiàn),它比原來的電壓要高得多,這個尖的電壓能引起各種故障,并對設(shè)備造成*性危害。它主要表現(xiàn)為電容性耦合、電感性耦合、電磁場輻射三種形式,對電路主要造成共模形式的干擾。克服電場耦合干擾zui有效的辦法是屏蔽。屏蔽電場耦合干擾時,導(dǎo)線的屏蔽層不要兩端連接當(dāng)?shù)鼐€使用,因在有地環(huán)電流時,這將在屏蔽層形成磁場,干擾被屏蔽的導(dǎo)線。應(yīng)該把屏蔽層單點(diǎn)接地,一般選擇它的任一端接地。抑制磁場干擾的辦法是屏蔽干擾源。但把它們都用導(dǎo)磁材料屏蔽起來很難做到,故只能采用一些被動的抑制技術(shù),遠(yuǎn)離干擾源,同時要盡量避免平行走線。

4、無線電頻率干擾:無線電頻率干擾可能造成電子衡器顯示不準(zhǔn),這時要檢查接地設(shè)備是否用了長而細(xì)的導(dǎo)線,線的屏蔽是否良好,濾波器工作是否正常。

5、靜電干擾:靜電干擾要比射頻干擾的破壞力大。當(dāng)設(shè)備受潮時,靜電干擾就會出現(xiàn),而且這種干擾比較常見。靜電干擾明顯的可能破壞傳感器及敏感組件,造成設(shè)備關(guān)閉,顯示混亂??朔@種干擾的辦法就是設(shè)備接地,信號線屏蔽等。

從上可以看出,抑制各種干擾,接地不失為的措施,所以必須很好地了解接地技術(shù)。所謂接地是指電器回路或設(shè)備與大地,或與代替大地的導(dǎo)體之間導(dǎo)線連接。接地可起如下作用:①、提供設(shè)備與近旁物體間的低阻抗連接,以減少人身電擊危險。②、給接地故障電流提供返回電源的低阻抗通路,使熔斷器或斷路器得以動作。③、給雷電感應(yīng)電流提供低阻抗的對地泄放通路。④、給靜電電荷提供對地泄放通路,以防產(chǎn)生電火花或電弧。接地抗干擾技術(shù)其一是避開地環(huán)電流的干擾,其二是降低公共地線阻抗的耦合干擾。

二、接地類型及作用

電子設(shè)備“接地”通常有兩種含義:一種是“大地”(安全地);另一種是“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”(信號地);接地就是指在系統(tǒng)與某個電位基準(zhǔn)面之間建立低阻的導(dǎo)電通路。“接大地”是以地球的電位為基準(zhǔn),并以大地作為零電位,把電子設(shè)備的金屬外殼、電路基準(zhǔn)點(diǎn)與大地相連,由于大地的電容非常大,一般認(rèn)為大地的電勢為零。在弱電系統(tǒng)中的接地一般不是真實(shí)意義上與地球相連的接地。對于電力電子設(shè)備將地線直接接在大地上或者接在一個作為參考電位的導(dǎo)體上,當(dāng)有電流通過該參考電位時,接地點(diǎn)是電路中的共同參考點(diǎn),這點(diǎn)的電壓為0V,電路中其他各點(diǎn)的電壓高低都是以這點(diǎn)為基準(zhǔn)的。接地方式多種多樣,我們常用到的有以下幾種:

1、安全接地:安全接地即將高壓設(shè)備的外殼與大地連接。一是防止機(jī)殼上積累電荷,產(chǎn)生靜電放電而危及設(shè)備和人身安全。如電腦機(jī)箱的接地。二是當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞而機(jī)殼帶電時,促使電源的保護(hù)動作而切斷電源,以便保護(hù)工作人員的安全。三是可以屏蔽設(shè)備巨大的電場,起到保護(hù)作用。

2、防雷接地:當(dāng)電子衡器被雷擊時,不論是直接雷擊還是感應(yīng)雷擊,如果缺乏相應(yīng)的保護(hù),設(shè)備都有可能受到很大損害甚至報廢。為防止雷擊,我們一般在高處設(shè)置避雷針與大地相連,以防雷擊時危及設(shè)備和人員安全。

3、工作接地:它是為電路正常工作而提供的一個基準(zhǔn)電位。這個基準(zhǔn)電位一般設(shè)定為零。該基準(zhǔn)電位可以設(shè)為電路系統(tǒng)中的某一點(diǎn)、某一段等。當(dāng)該基準(zhǔn)電位不與大地連接時,視為相對的零電位。但這種相對的零電位是不穩(wěn)定的,它會隨著外界電磁場的變化而變化,使系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致電路系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。當(dāng)該基準(zhǔn)電位與大地連接時,基準(zhǔn)電位視為大地的零電位,而不會隨著外界電磁場的變化而變化。

4、屏蔽接地:屏蔽與接地應(yīng)當(dāng)配合使用,才能起到良好的屏蔽效果。當(dāng)用完整的金屬屏蔽體將帶電導(dǎo)體包圍起來時,在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量異種的電荷,外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的同種電荷,因此外側(cè)仍有電荷存在。如將金屬屏蔽體接地,外側(cè)電荷將流入大地,金屬外殼將不會存在電場,相當(dāng)于殼內(nèi)帶電體的電場被屏蔽起來了。

三、減少接地裝置間干擾的方法

l、增大接地裝置間的距離,直流地與防雷地若不共用接地體,兩者間的距離不宜小于5米。

2、接地體間的埋深差別越大,他們相互間的干擾就越少,在實(shí)際運(yùn)用中,增加接地體的埋深能降低接地電阻,但不經(jīng)濟(jì),適當(dāng)?shù)脑黾咏拥伢w的長度,也可以收到很好的效果。

3、高電導(dǎo)率物體的屏蔽作用能大大削弱來自另一側(cè)的干擾。物體越厚,屏蔽效果越好,在實(shí)際應(yīng)用中,可根據(jù)現(xiàn)場情況,充分利用自然形成的高導(dǎo)電率物體。

4、接地線引入時為防止干擾應(yīng)遠(yuǎn)離其它接地系統(tǒng),特別是防雷或電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地線系統(tǒng)。如果接地線很長,為防止大電流感應(yīng),要避免與大功率電力線路平行或緊粘敷設(shè),必要時要將接地線穿鋼管屏蔽。

四、接地方式

將接地導(dǎo)線結(jié)扎在秤的基坑的接地樁上,這種方法與銅棒等效,當(dāng)坑做好以后,接地導(dǎo)線與接地樁相連。此外使用接地樁接地時,用接地導(dǎo)線連接接地樁,因?yàn)榻拥貥稌换炷了采w,當(dāng)坑建成后,接地導(dǎo)線與某一接地樁相連,其表面是混凝土,如果導(dǎo)線在混凝土內(nèi)部,它會受腐蝕,帶來無效的連接,在混凝土還未形成之前,從鋼筋上焊接接地樁,這種辦法是很有效的方法。

在做接地時,稱重系統(tǒng)各接地點(diǎn)之間距離不小于3米,垂直敷設(shè)時,垂直打入地下的深度不應(yīng)小于2米,一般為3米,水平敷設(shè)時,埋設(shè)深度不應(yīng)小于07米。而且,接地體應(yīng)鍍鋅或鍍銅,嚴(yán)禁涂漆。采用截面不小于25平方毫米的銅線,其電阻不小于 l歐姆。地線做好后,一般接地電阻小于4歐姆。

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