横河大学:热电偶测温的抗干扰问题

  星星点点 ·  2 周前  ·  2437 次点击
使用#热电偶#测温经常会遇到电气#干扰#的困扰。一方面,近年由于#变频电源#在各行各业的普及,#测试#环境变得越来越严酷。另一方面,#热电偶#温度变化所产生的热电势很小,因此与#热电阻#等其他#传感器#相比更容易受到电气#干扰#的影响。

  图1是常用#变频器#等效回路图,可以看到同时存在三种#干扰#源,50Hz的商用电源,脉宽调制(PWM)产生的高频#脉冲##干扰#(电力密度较高),和#低频#变频#干扰#

  图1 #变频器#等效回路图

  

  横河的测量仪表所提供的抑制#干扰#功能包括

  积分

  一阶低通滤波

  通道独立A/D模块

  积分A/D顾名思义是指对模拟信号进行特定时间积分运算后再进行A/D变换。可针对不同的工频(50Hz/60Hz)#干扰#源,设置合适的积分时间(测量周期)以达到抑制效果。积分A/D抑制#干扰#示意图如图2所示

  

  图2 积分A/D抑制#干扰#示意图

  当#干扰#信号#频率#和A/D积分周期不匹配时,#干扰#影响无法只通过“积分”抑制。因此,横河高速模块提供滤波功能,通过调整一阶低通滤波器的截止#频率#,结合A/D积分可抑制高频#干扰#源的影响。但是滤波会使测量结果产生一定的滞后,因此常用于稳态温度#测试#。A/D积分结合一阶低通滤波器抑制#干扰#示意图如图3所示。

  

  图3 积分A/D结合一阶低通滤波器示意图

  目前市场上常见的#数据采集#仪器多为扫描型,即多个通道共用一个A/D,通过#继电器#分时切换。扫描型最大的优点是节约成本,而缺点是采集速度受限且通道间切换易受#干扰#影响。横河推出通道独立A/D模块(如图4),每个测量通道使用独立A/D#转换器#,提高抗#干扰#性的同时大幅提高了共模耐压。

  

  图4 独立A/D模块回路示意图

  除了#记录仪#提供的抑制#干扰#的方法以外,用户在实际#测试#过程中可通过一些方法来减少#干扰#的影响。例如可使用#绝缘#胶带将被测物与#热电偶#前端隔离;将#信号源##记录仪#通过等电位化来去除地电流所产生的的电势差;还有使用绞合屏蔽#热电偶#线,可抑制#热电偶#布线时的静电耦合#干扰#

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