عوامل التداخل المؤثرة على أجهزة الاستشعار التناظرية وطرق مكافحة التداخل

تستخدم أجهزة الاستشعار التناظرية على نطاق واسع في الصناعات الثقيلة والصناعات الخفيفة والنسيج والزراعة والإنتاج والبناء وتعليم الحياة اليومية والبحث العلمي وغيرها من المجالات.يرسل المستشعر التناظري إشارة مستمرة، مع الجهد والتيار والمقاومة وما إلى ذلك، وحجم المعلمات المقاسة.على سبيل المثال، مستشعر درجة الحرارة، مستشعر الغاز، مستشعر الضغط وما إلى ذلك من أجهزة استشعار الكمية التناظرية الشائعة.

سيواجه مستشعر الكمية التناظرية أيضًا تداخلًا عند إرسال الإشارات، ويرجع ذلك أساسًا إلى العوامل التالية:

1. التداخل الناجم عن الكهرباء الساكنة

يرجع الحث الكهروستاتيكي إلى وجود سعة طفيلية بين دائرتين أو مكونتين فرعيتين، بحيث يتم نقل الشحنة في أحد الفروع إلى فرع آخر من خلال السعة الطفيلية، والتي تُعرف أحيانًا باسم الاقتران السعوي.

2، تدخل الحث الكهرومغناطيسي

عندما يكون هناك محاثة متبادلة بين دائرتين، فإن التغيرات في التيار في دائرة واحدة تقترن بالأخرى من خلال مجال مغناطيسي، وهي ظاهرة تعرف باسم الحث الكهرومغناطيسي.غالبًا ما يتم مواجهة هذا الموقف عند استخدام أجهزة الاستشعار، ويجب إيلاء اهتمام خاص له.

3، وينبغي أن تتدخل انفلونزا التسرب

نظرًا لضعف عزل دعامة المكونات أو العمود الطرفي أو لوحة الدوائر المطبوعة أو العازل الداخلي أو غلاف المكثف داخل الدائرة الإلكترونية، وخاصة زيادة الرطوبة في بيئة تطبيق المستشعر، تنخفض مقاومة عزل العازل، و ثم سيزداد تيار التسرب، مما يسبب التداخل.يكون التأثير خطيرًا بشكل خاص عندما يتدفق تيار التسرب إلى مرحلة الإدخال في دائرة القياس.

4، تدخل تدخل تردد الراديو

إنه في الأساس الاضطراب الناجم عن بدء وإيقاف معدات الطاقة الكبيرة والتداخل التوافقي عالي الترتيب.

5. عوامل التدخل الأخرى

ويشير بشكل أساسي إلى بيئة العمل السيئة للنظام، مثل الرمل والغبار والرطوبة العالية ودرجة الحرارة المرتفعة والمواد الكيميائية وغيرها من البيئة القاسية.في البيئة القاسية، سيؤثر ذلك بشكل خطير على وظائف المستشعر، مثل حجب المسبار بالغبار والغبار والجسيمات، مما سيؤثر على دقة القياس.في بيئة الرطوبة العالية، من المحتمل أن يدخل بخار الماء إلى الجزء الداخلي من المستشعر ويسبب تلفًا.
اختر أالسكن التحقيق الفولاذ المقاوم للصدأ، وهو متين ومقاوم لدرجات الحرارة العالية والتآكل، ومقاوم للغبار والماء لتجنب حدوث تلف داخلي للمستشعر.على الرغم من أن غلاف المسبار مقاوم للماء، إلا أنه لن يؤثر على سرعة استجابة المستشعر، كما أن تدفق الغاز وسرعة التبادل سريعة، وذلك لتحقيق تأثير الاستجابة السريعة.

من خلال المناقشة أعلاه، نعلم أن هناك العديد من عوامل التداخل، ولكن هذه مجرد تعميم خاص بمشهد ما، وقد يكون نتيجة لمجموعة متنوعة من عوامل التداخل.لكن هذا لا يؤثر على بحثنا حول تقنية مكافحة التشويش لأجهزة الاستشعار التناظرية.

تحتوي تقنية مكافحة التشويش بالمستشعر التناظري بشكل أساسي على ما يلي:

6. تكنولوجيا التدريع

الحاويات مصنوعة من مواد معدنية.الدائرة التي تحتاج إلى الحماية مغلفة بها، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال تداخل المجال الكهربائي أو المغناطيسي.هذه الطريقة تسمى التدريع.يمكن تقسيم التدريع إلى التدريع الكهروستاتيكي والتدريع الكهرومغناطيسي والتدريع المغناطيسي منخفض التردد.

(1) التظليل الكهروستاتيكي

خذ النحاس أو الألومنيوم والمعادن الموصلة الأخرى كمواد، واصنع حاوية معدنية مغلقة، وقم بتوصيلها بالسلك الأرضي، ضع قيمة الدائرة المراد حمايتها بـ R، حتى لا يؤثر المجال الكهربائي المتداخل الخارجي على الدائرة الداخلية، وعلى العكس من ذلك، فإن المجال الكهربائي الناتج عن الدائرة الداخلية لن يؤثر على الدائرة الخارجية.تسمى هذه الطريقة بالدرع الكهروستاتيكي.

(2) التدريع الكهرومغناطيسي

بالنسبة للمجال المغناطيسي للتداخل عالي التردد، يتم استخدام مبدأ تيار الدوامة لجعل المجال الكهرومغناطيسي للتداخل عالي التردد يولد تيارًا دواميًا في المعدن المحمي، والذي يستهلك طاقة المجال المغناطيسي للتداخل، ويلغي المجال المغناطيسي الحالي الدوامة العالية المجال المغناطيسي لتداخل التردد، بحيث تكون الدائرة المحمية محمية من تأثير المجال الكهرومغناطيسي عالي التردد.تسمى طريقة التدريع هذه بالتدريع الكهرومغناطيسي.

(3) التدريع المغناطيسي منخفض التردد

إذا كان المجال المغناطيسي منخفض التردد، فإن ظاهرة التيار الدوامي ليست واضحة في هذا الوقت، والتأثير المضاد للتداخل ليس جيدًا جدًا فقط باستخدام الطريقة المذكورة أعلاه.ولذلك، يجب استخدام مادة الموصلية المغناطيسية العالية كطبقة التدريع، وذلك للحد من خط الحث المغناطيسي التدخل منخفض التردد داخل طبقة التدريع المغناطيسي مع مقاومة مغناطيسية صغيرة.الدائرة المحمية محمية من تداخل الاقتران المغناطيسي منخفض التردد.يُشار إلى طريقة التدريع هذه عادةً باسم التدريع المغناطيسي منخفض التردد.يعمل الغلاف الحديدي لجهاز الكشف عن المستشعر بمثابة درع مغناطيسي منخفض التردد.إذا تم تأريضه بشكل أكبر، فإنه يلعب أيضًا دور الحماية الكهروستاتيكية والدرع الكهرومغناطيسي.

7. تكنولوجيا التأريض

إنها إحدى التقنيات الفعالة لقمع التداخل والضمان المهم لتقنية التدريع.يمكن للتأريض الصحيح أن يمنع التداخل الخارجي بشكل فعال، ويحسن موثوقية نظام الاختبار، ويقلل من عوامل التداخل الناتجة عن النظام نفسه.الغرض من التأريض ذو شقين: السلامة وقمع التداخل.ولذلك، ينقسم التأريض إلى التأريض الوقائي، والتأريض الواقي، وتأريض الإشارة.لأغراض السلامة، يجب تأريض غلاف وهيكل جهاز قياس المستشعر.تنقسم أرض الإشارة إلى أرضية إشارة تناظرية وأرضية إشارة رقمية، والإشارة التناظرية ضعيفة بشكل عام، وبالتالي فإن متطلبات الأرض أعلى؛الإشارة الرقمية قوية بشكل عام، لذلك يمكن أن تكون متطلبات الأرض أقل.تختلف أيضًا ظروف اكتشاف المستشعر المختلفة في الطريق إلى الأرض، ويجب اختيار طريقة التأريض المناسبة.تتضمن طرق التأريض الشائعة التأريض بنقطة واحدة والتأريض متعدد النقاط.

(1) التأريض من نقطة واحدة

في الدوائر ذات التردد المنخفض، يوصى عمومًا باستخدام نقطة تأريض واحدة، والتي تحتوي على خط تأريض شعاعي وخط تأريض للحافلة.التأريض الإشعاعي يعني أن كل دائرة وظيفية في الدائرة متصلة مباشرة بالنقطة المرجعية المحتملة الصفرية بواسطة الأسلاك.التأريض بسبار يعني أن الموصلات عالية الجودة مع مساحة مقطعية معينة تستخدم كحافلة التأريض، والتي ترتبط مباشرة بنقطة الصفر المحتملة.يمكن توصيل أرض كل كتلة وظيفية في الدائرة بالحافلة القريبة.تشكل أجهزة الاستشعار وأجهزة القياس نظام كشف كامل، ولكنها قد تكون متباعدة.

(2) التأريض متعدد النقاط

يوصى عمومًا بالدوائر عالية التردد لاعتماد التأريض متعدد النقاط.التردد العالي، حتى فترة قصيرة من الأرض سيكون لها انخفاض أكبر في جهد المعاوقة، وتأثير السعة الموزعة، مستحيل التأريض من نقطة واحدة، وبالتالي يمكن استخدام طريقة التأريض من النوع المسطح، أي طريقة التأريض متعددة النقاط، باستخدام موصل جيد إلى الصفر النقطة المرجعية المحتملة على جسم الطائرة، دائرة التردد العالي للاتصال بالمستوى الموصل القريب على الجسم.نظرًا لأن مقاومة التردد العالي لجسم المستوى الموصل صغيرة جدًا، يتم ضمان نفس الإمكانات في كل مكان بشكل أساسي، ويتم إضافة مكثف الالتفافية لتقليل انخفاض الجهد.لذلك، يجب أن يعتمد هذا الوضع وضع التأريض متعدد النقاط.

8.تكنولوجيا التصفية

يعد المرشح أحد الوسائل الفعالة لمنع تداخل الوضع التسلسلي للتيار المتردد.تشتمل دوائر التصفية الشائعة في دائرة اكتشاف المستشعر على مرشح RC وفلتر طاقة التيار المتردد وفلتر طاقة التيار الحقيقي.
(1) مرشح RC: عندما يكون مصدر الإشارة عبارة عن مستشعر ذو تغيير بطيء للإشارة مثل المزدوجة الحرارية ومقياس الضغط، فإن مرشح RC السلبي ذو الحجم الصغير والتكلفة المنخفضة سيكون له تأثير تثبيط أفضل على تداخل وضع السلسلة.ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن مرشحات RC تقلل من تداخل وضع السلسلة على حساب سرعة استجابة النظام.
(2) مرشح طاقة التيار المتردد: تمتص شبكة الطاقة مجموعة متنوعة من الضوضاء العالية والمنخفضة التردد، والتي تستخدم عادة لقمع الضوضاء الممزوجة بمرشح LC لإمداد الطاقة.

(3) مرشح طاقة التيار المستمر: غالبًا ما يتم مشاركة مصدر طاقة التيار المستمر بواسطة عدة دوائر.من أجل تجنب التداخل الناتج عن عدة دوائر من خلال المقاومة الداخلية لمصدر الطاقة، يجب إضافة مرشح فصل RC أو LC إلى مصدر طاقة التيار المستمر لكل دائرة لتصفية الضوضاء منخفضة التردد.

9. تكنولوجيا اقتران الكهروضوئية
الميزة الرئيسية للاقتران الكهروضوئي هي أنه يمكنه كبح نبض الذروة وجميع أنواع تداخل الضوضاء بشكل فعال، بحيث يتم تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء في عملية نقل الإشارة بشكل كبير.ضوضاء التداخل، على الرغم من وجود نطاق جهد كبير، ولكن الطاقة صغيرة جدًا، لا يمكن أن تشكل إلا تيارًا ضعيفًا، وجزء إدخال المقرنة الكهروضوئية من الصمام الثنائي الباعث للضوء يعمل في ظل الحالة الحالية، تيار كهربائي عام يبلغ 10 مللي أمبير ~ 15 أماه، لذلك حتى لو كان هناك نطاق كبير من التداخل، فلن يتمكن التداخل من توفير تيار كافٍ ويتم قمعه.
انظر هنا، أعتقد أن لدينا فهمًا معينًا لعوامل تداخل المستشعر التناظري وطرق مكافحة التداخل، عند استخدام المستشعر التناظري، في حالة حدوث تداخل، وفقًا للمحتوى أعلاه تحقيقًا واحدًا تلو الآخر، وفقًا للوضع الفعلي اتخاذ التدابير اللازمة، لا ينبغي معالجة أعمى، لتجنب تلف أجهزة الاستشعار.