Fatores de interferência que afetam sensores analógicos e métodos anti-interferência

Sensores analógicos são amplamente utilizados na indústria pesada, indústria leve, têxtil, agricultura, produção e construção, educação para a vida diária e pesquisa científica, entre outros campos.O sensor analógico envia um sinal contínuo, com tensão, corrente, resistência, etc., o tamanho dos parâmetros medidos.Por exemplo, sensor de temperatura, sensor de gás, sensor de pressão e assim por diante são sensores de quantidade analógicos comuns.

detector de gás de esgoto-DSC_9195-1

 

O sensor de quantidade analógico também encontrará interferência ao transmitir sinais, principalmente devido aos seguintes fatores:

1. Interferência induzida eletrostática

A indução eletrostática é devida à existência de capacitância parasita entre dois circuitos ou componentes ramificados, de modo que a carga de um ramo é transferida para outro ramo através da capacitância parasita, às vezes também conhecida como acoplamento capacitivo.

2, Interferência de indução eletromagnética

Quando há indutância mútua entre dois circuitos, as mudanças na corrente de um circuito são acopladas ao outro através de um campo magnético, fenômeno conhecido como indução eletromagnética.Esta situação é frequentemente encontrada no uso de sensores e precisa prestar atenção especial.

3, Vazamento de gripe deve interferir

Devido ao mau isolamento do suporte do componente, terminal, placa de circuito impresso, dielétrico interno ou invólucro do capacitor dentro do circuito eletrônico, especialmente o aumento da umidade no ambiente de aplicação do sensor, a resistência de isolamento do isolador diminui, e então a corrente de fuga aumentará, causando interferência.O efeito é particularmente grave quando a corrente de fuga flui para o estágio de entrada do circuito de medição.

4, interferência de interferência de radiofrequência

É principalmente a perturbação causada pela partida e parada de equipamentos de grande potência e pela interferência harmônica de alta ordem.

5.Outros fatores de interferência

Refere-se principalmente ao mau ambiente de trabalho do sistema, como areia, poeira, alta umidade, alta temperatura, substâncias químicas e outros ambientes adversos.Em ambientes adversos, isso afetará seriamente as funções do sensor, como a sonda ser bloqueada por poeira, poeira e partículas, o que afetará a precisão da medição.Em ambientes com alta umidade, é provável que o vapor de água entre no interior do sensor e cause danos.
Escolha umalojamento de sonda de aço inoxidável, que é robusto, resistente a altas temperaturas e corrosão, e resistente a poeira e água para evitar danos internos ao sensor.Embora o invólucro da sonda seja à prova d'água, ele não afetará a velocidade de resposta do sensor, e o fluxo de gás e a velocidade de troca são rápidos, de modo a obter o efeito de resposta rápida.

Carcaça da sonda de temperatura e umidade -DSC_5836

Através da discussão acima, sabemos que existem muitos fatores de interferência, mas estes são apenas uma generalização, específica para uma cena, podendo ser o resultado de uma variedade de fatores de interferência.Mas isso não afeta nossa pesquisa sobre tecnologia antibloqueio de sensores analógicos.

A tecnologia anti-bloqueio de sensor analógico tem principalmente o seguinte:

6.Tecnologia de proteção

Os recipientes são feitos de materiais metálicos.O circuito que necessita de proteção está envolto nele, o que pode prevenir eficazmente a interferência de campos elétricos ou magnéticos.Este método é chamado de blindagem.A blindagem pode ser dividida em blindagem eletrostática, blindagem eletromagnética e blindagem magnética de baixa frequência.

(1) Proteção Eletrostática

Pegue cobre ou alumínio e outros metais condutores como materiais, faça um recipiente metálico fechado e conecte com o fio terra, coloque o valor do circuito a ser protegido em R, para que o campo elétrico de interferência externa não afete o circuito interno, e inversamente, o campo elétrico gerado pelo circuito interno não afetará o circuito externo.Este método é chamado de blindagem eletrostática.

(2) Blindagem Eletromagnética

Para o campo magnético de interferência de alta frequência, o princípio da corrente parasita é usado para fazer com que o campo eletromagnético de interferência de alta frequência gere corrente parasita no metal protegido, que consome a energia do campo magnético de interferência, e o campo magnético da corrente parasita cancela o alto campo magnético de interferência de frequência, de modo que o circuito protegido fique protegido da influência do campo eletromagnético de alta frequência.Este método de blindagem é chamado de blindagem eletromagnética.

(3) Blindagem Magnética de Baixa Frequência

Se for um campo magnético de baixa frequência, o fenômeno da corrente parasita não é óbvio neste momento, e o efeito anti-interferência não é muito bom apenas usando o método acima.Portanto, material de alta condutividade magnética deve ser usado como camada de blindagem, de modo a limitar a linha de indução magnética de interferência de baixa frequência dentro da camada de blindagem magnética com pequena resistência magnética.O circuito protegido é protegido contra interferência de acoplamento magnético de baixa frequência.Este método de blindagem é comumente referido como blindagem magnética de baixa frequência.A carcaça de ferro do instrumento de detecção do sensor atua como uma blindagem magnética de baixa frequência.Se for ainda mais aterrado, também desempenha o papel de blindagem eletrostática e blindagem eletromagnética.

7.Tecnologia de aterramento

É uma das técnicas eficazes para suprimir interferências e a importante garantia da tecnologia de blindagem.O aterramento correto pode suprimir efetivamente a interferência externa, melhorar a confiabilidade do sistema de teste e reduzir os fatores de interferência gerados pelo próprio sistema.O objetivo do aterramento é duplo: segurança e supressão de interferências.Portanto, o aterramento é dividido em aterramento de proteção, aterramento de blindagem e aterramento de sinal.Por motivos de segurança, a caixa e o chassi do dispositivo de medição do sensor devem ser aterrados.O aterramento do sinal é dividido em aterramento do sinal analógico e aterramento do sinal digital, o sinal analógico é geralmente fraco, portanto os requisitos de aterramento são maiores;o sinal digital é geralmente forte, portanto os requisitos de aterramento podem ser menores.Diferentes condições de detecção do sensor também têm requisitos diferentes no caminho para o solo, e o método de aterramento apropriado deve ser escolhido.Os métodos de aterramento comuns incluem aterramento de um ponto e aterramento multiponto.

(1) Aterramento de um ponto

Em circuitos de baixa frequência, geralmente é recomendado o uso de aterramento de um ponto, que possui uma linha de aterramento radial e uma linha de aterramento de barramento.O aterramento radiológico significa que cada circuito funcional do circuito está diretamente conectado ao ponto de referência de potencial zero por fios.O aterramento do barramento significa que condutores de alta qualidade com uma determinada área de seção transversal são usados ​​como barramento de aterramento, que é conectado diretamente ao ponto de potencial zero.O aterramento de cada bloco funcional do circuito pode ser conectado ao barramento próximo.Sensores e dispositivos de medição constituem um sistema de detecção completo, mas podem estar distantes uns dos outros.

(2) Aterramento multiponto

Circuitos de alta frequência são geralmente recomendados para adotar aterramento multiponto.Alta frequência, mesmo um curto período de aterramento terá maior queda de tensão de impedância, e o efeito da capacitância distribuída, impossível aterramento de um ponto, portanto pode ser usado o método de aterramento do tipo plano, ou seja, o modo de aterramento multiponto, usando um bom condutor para zero ponto de referência potencial no corpo plano, o circuito de alta frequência para conectar ao plano condutor próximo no corpo.Como a impedância de alta frequência do corpo plano condutor é muito pequena, o mesmo potencial em cada local é basicamente garantido e o capacitor de bypass é adicionado para reduzir a queda de tensão.Portanto, esta situação deve adotar o modo de aterramento multiponto.

8.Tecnologia de filtragem

O filtro é um dos meios eficazes para suprimir a interferência do modo serial AC.Os circuitos de filtro comuns no circuito de detecção do sensor incluem filtro RC, filtro de energia CA e filtro de energia de corrente real.
(1) Filtro RC: quando a fonte de sinal é um sensor com mudança lenta de sinal, como termopar e extensômetro, o filtro RC passivo com pequeno volume e baixo custo terá um melhor efeito de inibição na interferência do modo série.Deve-se notar, entretanto, que os filtros RC reduzem a interferência do modo série às custas da velocidade de resposta do sistema.
(2) Filtro de energia CA: a rede de energia absorve uma variedade de ruídos de alta e baixa frequência, que são comumente usados ​​para suprimir o ruído misturado com o filtro LC da fonte de alimentação.

(3) Filtro de energia CC: a fonte de alimentação CC é frequentemente compartilhada por vários circuitos.Para evitar a interferência causada por vários circuitos através da resistência interna da fonte de alimentação, um filtro de desacoplamento RC ou LC deve ser adicionado à fonte de alimentação CC de cada circuito para filtrar ruídos de baixa frequência.

9.Tecnologia de acoplamento fotoelétrico
A principal vantagem do acoplamento fotoelétrico é que ele pode efetivamente restringir o pulso de pico e todos os tipos de interferência de ruído, de modo que a relação sinal-ruído no processo de transmissão do sinal seja bastante melhorada.Ruído de interferência, embora haja uma grande faixa de tensão, mas a energia é muito pequena, só pode formar uma corrente fraca, e a parte de entrada do acoplador fotoelétrico do diodo emissor de luz funciona sob condições de corrente, guia geral de corrente elétrica de 10 ma ~ 15 ma, portanto, mesmo que haja uma grande faixa de interferência, a interferência não será capaz de fornecer corrente suficiente e será suprimida.
Veja aqui, acredito que temos um certo entendimento dos fatores de interferência do sensor analógico e métodos anti-interferência, ao usar o sensor analógico, se a ocorrência de interferência, de acordo com o conteúdo acima, uma investigação por uma, de acordo com a situação real para tome medidas, não deve cegar o processamento, para evitar danos ao sensor.


Horário da postagem: 25 de janeiro de 2021