智能電磁流量計的可靠性與抗干擾技術

智能電磁流量計的可靠性與抗干擾技術 
     可靠性是描述一個系統長期穩定、正常運行能力的通用概念，是系統在規定的工作條件下和規定的時間內持續完成規定功能（*運行）的概率。對于在工業現場使用的各種測控系統而言可靠性指標是非常重要的質量指標。 對于智能儀器而言，儀器的可靠性是由多種因素決定的，其中系統的抗力是儀器系統可靠性的關鍵指標。電路中所受干擾的程度可以表達為[4]： S =WC / I 公式 3-1 其中S 為電路中所受干擾的程度；W 為干擾源的強度，C 為干擾通過某種途徑到達干擾處的耦合因素；I 為電路的抗力。 從3-1 式中可以看出要提高儀器的穩定性，除了努力避免或減少干擾源的干擾強度， 避免或減少耦合因素外，主動地提高儀器的抗力是提高儀器可靠性的首要方法。
   智能儀器干擾和不可靠因素
    追著智能儀器在測控系統中的廣泛應用，儀器的應用環境也逐漸從中控機房向工廠、野外等條件惡劣的環境轉移；同時由于智能儀器功能的逐漸增強，電路日趨復雜，其儀表內部的不可靠因素也不斷增多。雖然影響智能儀器可靠性因素越來越復雜，但是其主要因素還是分為內部和外部干擾，以及智能儀器系統的結構設計、元件選擇等方面的。
   3.2.1 影響智能儀器的不可靠性因素
   在智能儀器內部的主要不可靠因素[5]是：
   1．元器件本身性能和可靠性問題。如果儀器選用的元器件本身性能和可靠性存在問題，儀器的長期可靠運行是無法保障的。
   2．儀器系統的結構設計。如果儀器系統的結構設計存在問題。例如：在電路設計過程中沒有設計消除外部干擾功能電路；電路排布或PCB 布線的過程中沒有消除元器件、模塊等之間的電磁耦合干擾等等。儀器無法保證在干擾時正常工作。
   智能儀器外部的不可靠因素主要是：
   1．以脈沖形式竄入智能儀器系統內部的干擾。如：強電場/磁場的影響；電火花， 雷電或大功率設備開關時的干擾等。
   2．外部工作環境變化引起的干擾。如：溫度變化，強震動等。
    3.2.2 智能儀表的干擾
   一般而言來自信號外部可以用屏蔽，接地等方法加以減弱消除的影響為干擾，而來自材料、器件內部的，幅度/相位呈隨機分布的干擾為噪聲。 干擾的來源千變萬化，但是干擾竄入儀器的途徑主要為以下三種[5]：
  1. 空間電磁場：通過電磁輻射竄入儀器，如，雷電等；
  2. 傳輸通道： 通過儀器的輸入，輸出通道竄入。
  3. 配電系統：來自市電的 50HZ 工頻干擾，開關電源、繼電器等模塊產生的干擾等。
   一般情況下，經空間感應竄入的干擾在強度上都遠遠小于從另二個渠道竄入的干擾，而且空間感應形成的干擾又可采用良好的“屏蔽”和正確的“接地”加以解決。所以，抗干擾措施主要是盡力切斷來自傳輸通道和配電的干擾，并抑制部分已進入的干擾作用。
   按干擾作用方式的不同，可分為電源干擾，串模干擾和共模干擾。
   1. 電源干擾：
   當同一電源系統中的開關器件通斷時產生的尖峰，通過變壓器的初級與次級間的電容耦合到直流電源中去產生干擾；儀器附近的斷電動作產生的浪涌電壓時，由電源線經變壓器級間電容耦合產生的干擾； 共用同一個電源的附近設備接通或斷開時產生的干擾。 通常當上述各種干擾從電源系統竄入電源裝置時，儀表有可能產生誤動作
   2. 串模干擾
   串模干擾是指疊加在被測信號上的干擾噪聲，它串聯在信號源回路中，與被測信號相加輸入系統.如圖3-1: 圖3-1 串模干擾示意圖 Fig.3-1: the sketch map of series mode interference  產生串模干擾的原因主要有分布電容的靜電耦合，空間的磁場耦合，長線傳輸的互感，50Hz 工頻干擾，以及信號回路中元件參數變化等。
   3. 共模干擾 共模干擾是指系統的兩個信號輸入端上所共有的干擾電壓，可以是直流電壓，也可以是交流電壓，其幅值達幾伏甚至更高，取決于現場產生干擾的環境條件和計算機等設備的接地情況。如圖3-2 圖3-2 共模干擾示意圖 Fig.3-1: the sketch map of common interference--擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業生產電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、v錐流量計、v型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節流裝置、節流孔板、限流孔板等流量產品，更多有關電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計的信息請訪問開封中儀網站：