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自动化仪表干扰原因及抗干扰策略的研究科学技术的发展促进我国电子自动化技术的发展，这也促进了自动化仪表在冶金行业中的使用。
本文通过对自动化仪表技术的描述，分析了自动化仪表的干扰原因，并提出了自动化仪表抗干扰的策略及方法。
标签：自动化仪表、干扰原因、抗干扰、策略科学技术的发展促进我国电子自动化技术的发展，也促进了自动化仪表在冶金行业中的使用。
自动化仪表具有一定的稳定性和可靠性，这个特点对冶金业的健康发展、安全生产和质量提升有重要的影响，同时关系到企业的经济效益。
在实际生产的过程中，因为自动化仪表工作的环境比较复杂，一旦外界出现了干扰的因素将造成仪表准确率下降或失效，因此，为了降低外界环境和自身因素的干扰，应该重视自动化仪表可靠性的设计。
本文主要从自动化仪表技术出发，分析了自动化仪表干扰出现的原因。
同时详细阐述抵抗自动化仪表干扰的重要措施。
一：自动化仪表概述自动化仪表作为自动化设备的核心部件，由显示器、变送器以及传感器组成，主要有温度、压力、流量、液位、过程性自动化仪表等。
自动化仪表是具有报警、控制、记录以及显示等功能的多功能设备，可称为自动化设备的“五官”。
抗干扰是指防止因信号发生畸变而产生影响设备运行的因素，由于钢厂环境的影响，仪表面临的最大问题就是干扰，使得钢厂自动化仪表存在测量误差，影响了仪表的准确度。
随着我国信息技术水平的提高，很大程度上促进了自动化仪表的发展，对自动化仪表抗干扰的研究也取得了较大的成果。
但不可否认的是，我国钢厂自动化仪表抗干扰能力依然存在一些问题，而如何提高自动化仪表的抗干扰能力也成为了研究部门亟待解决的问题。
二：对自动化仪表技术的评价自动化仪表具有一定的功能，如测量、报警、控制、记录、显示等。
使用领域有压力、温度、流量和过程控制等。
在具体的冶金作业中，温度仪表的核心部分有热电偶和热电阻等。
其中的电偶有不同的种类，如防爆热电偶、多点热电偶和耐磨热电偶等。
压力仪表的主要功能是对冶金过程中的压力进行测量，在冶金行业中使用的自动仪表主要有以下几种：环保仪表、压力仪表和电工仪表等。
在检测过程中,由于各种原因的影响,常会有一些与被测信号无关的电压、电流存在,这样就影响了测量结果,产生测量误差。
这些信号就是干扰,它可分内部干扰和外部干扰。
内部干扰是测量系统内部各部件间的互相干扰。
这种干扰可通过测量装置的正确设计及零部件的合理布局或采取隔离措施,加以消除或减弱。
如仪表中放大器的输入线与输出线、交流电源线,分开走线,不要平行走线,且输入走线尽可能短;又如触发可控硅的脉冲变压器用磁屏蔽,即利用高导磁率材料做成磁屏蔽罩。
外部干扰是测量系统外部的因素对仪器、仪表或系统产生的干扰。
在这里就自动化仪表检测工作中常会遇到的一些干扰及抑制方法归纳如下。
1 机械干扰机械干扰最为严重,也很广泛。
由于振动,会使导线在磁场中运动,产生感应电动势。
抑制这类干扰用减振措施即可,如采用减振弹簧或减振橡胶等。
在有振动的环境中,仪器、仪表信号导线常因松动而影响测量,应定期加以紧固。
在此种环境中,少用动圈仪表。
2 温度干扰由于温度过高,波动且不均匀,在检测中常导致电子元件参数变化或产生热电势,从而对测量结果造成严重干扰。
在工程上,一般采用热屏蔽方法抑制热干扰,而把敏感元件装入恒温箱中。
在电子测量装置中,常采用温度补偿措施,以补偿温度变化时对检测结果的影响。
如:在实际现场使用热电偶时,自由端离热源很近,并随环境温度变化而变化。
所以必须对自由端温度加以补偿。
无论是采用补偿导线还是补偿电桥等,都是为了抑制此种干扰。
又如:本人在修理天津仪表七厂生产的电动执行器位置反馈板时发现,不同的环境温度反应出不同的信号值。
采取的办法是:把反馈回路原有的电阻用普通电阻串联或并联一只热敏电阻代换,在实际应用中,效果相当不错。
再如,热电阻三线制接法,其中两根导线在不同的桥臂上,另一根接电源端,使环境温度变化引起导线阻值的变化。
在不同的桥臂上同时增加或减小,而相互抵消。
四线制接法既可消除连接导线电阻的影响,又可消除线路中寄生电势引起的测量误差。
自动化仪表系统的干扰分析及解决方案摘要：众所周知，如果现场测量的数据不准，将会直接影响接下来的施工措施，而针对测量，环境需求又比较高。
然而现场使用的显示仪表由于环境条件复杂，加之被测参数大多被转换成微弱的低电平电压信号，并经长期距离传送到显示仪表，因此除有用的信号外，还会有一些与被测信号无关的干扰信号夹杂其中，它将影响测量结果的正确性，严重时会使仪表无法工作。
本文重点讲解引起仪表干扰的因素，以及解决干扰的办法，帮助仪表人稳定有序的开展工作。
关键词：自动化仪表；干扰分析；解决方案；开展工作1干扰分析干扰的形成是因为有干扰源的存在。
干扰源有很多种，通常所说的干扰是指电磁干扰。
但是广义上热噪声、温度效应、化学效应和振动等都可能给仪表系统造成干扰,如果不能及时有效地排除这些干扰的影响，仪表系统就不能正常工作。
1.1干扰信号分类1.1.1按干扰耦合的形式分类（1）静电干扰。
静电干扰是干扰电场通过电容耦合方式，在仪表系统的信号线上产生的干扰。
在仪表系统中信号线上的2根平行导线之间存在有分布电容，通过分布电容的耦合，1根导线上的电位会在另1根导线上感应出相应的电位。
当这2根平行的信号线和动力线近距离敷设时，由于动力线到2根信号线的距离不同，所产生的分布电容也不同，从而在2根信号线上产生电位差。
电位差可以是毫伏级或更高的电压级别。
（2）电磁干扰。
电磁干扰分传导干扰和辐射干扰2种。
仪表系统的传导干扰是指通过仪表信号线引入的干扰；辐射干扰是指干扰磁场通过辐射方式对仪表系统信号线产生的干扰。
仪表系统工作环境中的电磁干扰主要来自装置区内部电力或电子设备的交变电流产生的交变磁场，这种变化的磁场会使得该磁场范围内的仪表测控回路产生相应的感应电势。
（3）漏电耦合干扰。
漏电耦合干扰是指由于回路间绝缘不好，高电位回路通过绝缘电阻向地电位回路漏电而引起的干扰，这种干扰的大小与回路间的绝缘电阻值成反比。
（4）共阻抗耦合干扰。
共阻抗耦合干扰是指在2个及以上回路中共用1个阻抗，当1个回路有电流产生时，就会在另1个或多个回路上产生相应的干扰电压。
测量系统的干扰及其抑制方法在实际测量中，人们常发现即使所选用的测量系统是由高精度、高稳定度、高质量的仪器所组成的，并且频率响应特性也很好，但在实际现场使用时，仍难免会受到程度不同的各种噪声的干扰。
在测量系统中，由于内部和外部干扰的影响，会在测量信号上叠加干扰电压或电流，通常把这种干扰信号称为噪声，噪声是电路中的一些非所期望的无用电信号。
当所测信号很微弱时，难免会出现噪声淹没信号的现象。
例如，在火箭或飞机发动机实验现场中，测试系统所面临的工作环境是很复杂的，各种电气系统交织在一起同时工作，通过各种传输渠道将噪声耦合到测量电路。
不可避免地会影响到测量结果。
因此，解决干扰问题是关系到测试工作的成败和测量结果精度高低的重要条件之一。
这也是测试工作者必须掌握的基本知识。
但干扰问题是一个复杂的问题，篇幅所限，这里只作简要介绍，详细内容可参看有关书籍。
1、干扰源为了抑制和减弱干扰，首先要弄清噪声的来源及其传播方式和途径。
干扰源即产生噪声的来源。
从来源上讲一般可分为外部噪声和内部噪声。
外部噪声一般是指测试系统外部的电气设备在接通与断开时产生的瞬变电火花或辐射电磁波。
内部噪声是指系统内部固有的噪声，系统内信号间的串扰等。
若按噪声的产生原因和传播方式分类，可分为静电噪声、磁噪声、电磁辐射噪声、公共阻抗噪声等。
一般常见干扰(噪声)源有以下几种。
（1）外部干扰外部干扰又可分为来自自然界的干扰和来自电器设备的干扰。
例如，大气层发生的雷电、电离层的变化、太阳黑子的电磁辐射、来自宇宙的电磁辐射等。
对于长期存在的自然干扰，由于能量微弱，可以忽略。
但对于强烈的干扰，如雷电等，则不能忽略其影响，此时最好设法回避或屏蔽。
来自电器设备的干扰主要有大电流及电压变化率引起的噪声。
当大型感性负载通断时，在开关接点处会产生电弧，还有高压输电线引起的电晕放电，金属电焊引起的弧光放电等，这种瞬变过程形成的噪声通过公用电源线传入信号电路，或通过相邻导线耦合到信号电路中。
Cod检测国际概述原理及干扰掩蔽分析1.原理在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴。
根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。
重铬酸钾在强酸性介质中的氧化反应式为：回流加流热时，反应温度为146℃即419K。
反应体系中硫酸浓度为9mol/L,其活度系数r为0.72（查表后计算而得），故此时的条件电极电位为：式中：E’——条件电极电位；E°——标准电极电位；R——气体常数，为8.314J/K•mol；T——绝对温度；n——化学反应的当量数；F——法拉第常数，为9.65×104C/mol；r——活度系数；a——活度；c——浓度。
因此：由此可见，在上述反应条件下，它具有较高的氧化能力，足以使许多有机化合物的氧化率达95～100%。
但对于苯和吡啶等有机化合物，具有特殊的稳定性。
在苯的分子结构中，六个碳原子以sp2杂化轨道与氢原子的S轨道互相交错形成六个碳-碳σ键，又各以sp2杂化轨道与氢原子的S轨道相交错形成六个碳氢键，每个碳原子还有一个p轨道，这六个p轨道上的未配对电子可以组成六个分子轨道，其中三个是成键轨道。
在基态下，苯分子的六个π电子都在成键轨道内，它们的动量比在三个孤立的π轨道中要低的多，因此苯环是个很安定的体系。
在CODCr的氧化体系中，难以将其氧化，其氧化率仅17％。
另一方面，20℃时苯在水中的溶解度仅为0.07g苯／100g水，也就是说水的饱和苯溶液所能引起的COD也仅364mg/L。
吡啶环也有相似的稳定结构，其氧化率也只有20%左右。
从表18—2可见，当苯环上的氢被羟基、氨基，羧基取代后，其氧化率可从17％增至99％以上，这表明由于羟基、氨基和羧基对苯环的诱导效应和共轭效应使苯环活化易于断键而被氧化。
2.硫酸根的催化作用为了促使水中还原性物质的充分氧化，需要加入硫酸银作催化剂，为使硫酸银分布均匀，常将其定量加入浓硫酸中，待其全部溶解后(约需2d)使用。
摘要：从仪表的基本原理并结合仪表现场使用的情况，分析干扰仪表正常工作的原因，并针对具体的问题提出具体的解决和预防措施。
关键词：串模干扰；共模干扰；屏蔽；接地；分布电容仪表在工业生产的现场使用的条件常常是很复杂的。
被测量的参数又往往被转换成微弱的低电平电压信号，并通过长距离传输至二次表或者计算机系统。
因此除了有用的信号外，经常会出现一些与被测信号无关的电压或电流存在。
这种无关的电压或电流信号我们称之为“干扰”（也叫噪声）。
干扰的来源有很多种，通常我们所说的干扰是电气的干扰，但是在广义上热噪声、温度效应、化学效应、振动等都可能给测量带来影响，产生干扰。
在测量过程中，如果不能排除这些干扰的影响，仪表就不能够正常的工作。
根据仪表输入端干扰的作用方式，可分为串模干扰和共模干扰。
串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰；共模干扰是加在仪表任一输入端与地之间的干扰。
1干扰的产生干扰来自于干扰源，它们在仪表内外都可能存在。
在仪表外部，一些大功率的用电设备以及电力设备都可能成为干扰源，而在仪表内部的电源变压器、机电器、开关以及电源线等也均可能成为干扰源，干扰的引入方式主要如下：1) 电磁感应，也就是磁耦合。
信号源与仪表之间的连接导线、仪表内部的配线通过磁耦合在电路中形成干扰。
像我们在工程中使用的大功率的变压器、交流电机、高压电网等的周围空间中都存在有很强的交变磁场，而仪表的闭合回路处在这种变化的磁场中将会产生感应电势。
感应电势可用下式计算：式中：e n——感应电动势；B————磁通密度；A————闭合回路的面积；θ————磁力线与面积A的垂线的夹角。
这种磁感应电动势与有用信号串联，当信号源与仪表相距较远时，此情况较为突出。
如图1.1(a)和1.1(b)所示：图1.1图中数据为实验数据。
为降低感应电动势，B、A或COSθ等项必须尽量减小。
所以将导线远离这些强用电设备及动力网，调整走线方向以及减小导线回路面积都是必要的。
仅由于把两根信号线以短的节距绞合，磁感应电动势就能降为原有的1/10~1/100。
测试系统中干扰及其形成机理测试系统中干扰及其形成机理摘要：阐述了测试系统中的各类干扰，并对其产生的原因作了较详细的分析。
针对干扰的特性，指出了它们的危害范围及程度，以便于对其进行抑制，增强抗干扰的效果。
关键词：测试系统干扰干扰源随着国民经济和社会生产的迅速发展，测试系统已经广泛应用到科学研究和生产实践的各个领域。
由于存在干扰，它对测试系统的稳定度和精确度受到了直接的影响，严重时可使测试系统不能正常工作。
因此，从系统的设计、制造、使用方式以及工作环境等各个方面都不得不优先考虑抗干扰问题。
所以对干扰的研究是测试技术的重要课题。
干扰形成的全过程是由干扰源发出的干扰信号，经过耦合通道达到受感器上，构成整个系统的干扰。
干扰的三个环节，称之为干扰系统的三要素，如图1所示。
要有效地抑制干扰，首先要找到干扰的发源地，防患于发源处是抑制干扰的积极措施。
当产生了难以避免的干扰，削弱通道对干扰的耦合以及提高受感器的抗干扰能力就成为非常重要的方法。
为了讨论方便，将干扰源分为来自测试系统外部和同部的两个方面，现分别给予讨论。
1来自测试系统外部的干扰 1.1自然干扰自然干扰包括雷达、大气层的电场变化、电离层变化以及太阳黑子的电磁辐射等。
雷电能在传输线上产生辐值很高的高频涌浪电压，对系统形成的干扰。
太阳黑子的电磁辐射能量很强，可造成无线通信中断。
来自宇宙的自然干扰，只有高频才能穿过地球外层的电离层，频率在几十MHz到200MHz之间，电压一般在μV量级，对低频系统影响甚微。
1.2放电干扰 1.2.1电晕放电最常见的电晕放电来自高压输出线。
高压输电线因绝缘失效会产生间隙脉冲电流，形成电晕放电。
在输电线垂直方向上的电晕干扰，其电平随频率升高而衰减。
当频率低于1MHz 时，衰减微弱；当频率高于1MHz时，急剧衰减。
因此电晕放电干扰对高频系统影响不大，而对低频系统影响较为严重，应引起注意。
1.2.2辉光放电辉光放电即气体放电。
当两个接点之间的气体被电离时，由于离子磁撞而产生辉光放电，肉眼可见到蓝色的辉光。
辉光放电所需电压与接点之间的距离、气体类型和气压有关。
荧光灯、霓红灯、闸流管以及工业生产中使用的大型辉光离子氧化炉等，均是利用这一原理制造的辉光放电设备。
这类设备对测试系统都是干扰源，频率一般为超高频。
如荧光灯干扰，电压为几十到几千微伏（μV），甚至可达几十毫伏（mV）。
1.2.3弧光放电弧光放电即金属雾放电。
最具典型的弧光放电是金属电焊。
弧光放电产生高频振荡，以电波形式形成干扰。
这种干扰对测试系统危害较大，甚至对具有专门防干扰的设备，在半径为50米的范围内，当频率为0.15～0.5MHz时，干扰电压最低仍可达1000μV；当频率为2.5～150MHz 时，也可达200μV。
1.2.4火花放电电气设备触点处的继续电流将引起火花放电。
这种放电出现在触点通断的瞬间，如电动机、电刷同邻近的’整流片反复接通和断开，形成很宽频率范围的火花放电干扰。
这种干扰波虽被电机金属外壳屏蔽，但还会有部分通过窄小的空隙处和引出线辐射出来。
尽管如此，这种干扰仍具有较大的能量。
小型电钻的干扰电平约为20～80dB（200MHz以下），可使邻近电视图像不停跳动。
内燃机点火系统是一个很强的干扰源。
这种点火系统产生强烈的冲击电流，从而激励附属电路振荡，并由点火导线辐射出去。
这种干扰的频率分量很高，在20～1000MHz范围内，干扰半径可达50～100m的范围。
须指出，各种电气开关通、断时并不都会产生放电现象，但由于通、断时产生强烈的脉冲电流有非常丰富的频率分量，这种干扰能通过开关连线辐射出去。
1.3工频干扰供电设备和输出线都产生工频干扰，这种干扰随处可见。
低频信号只要有一段与供电线平行，50Hz交流电就会耦合到信号线上成为干扰。
直流电源输出端也可能出现不同程度的交流干扰，它发生在系统内部，待讨论系统内部干扰时再述。
1.4射频干扰通信设备、无线电广播、电视、雷达等通过天线会发射强烈的电波，高频加热设备也会产生射频辐射。
电磁波在测试系统的传输线上以及接收天线上，会感位出大小不等的射频信号。
有的电磁波在接收天线上产生的电动势比欲接收的信号电动势大上万倍。
这类干扰的频带有限且可知，选择适当滤波器即可消除。
1.5静电干扰摩擦产生的静电作为能源来说是很小的，但是电压可达数万伏。
带有高电位的人接触测试系统时，人体上的电荷会向系统放电，急剧的放电电流造成噪声干扰，能影响测试系统的正常工作。
2来自测试系统的内部的干扰 2.1电源干扰所产生的干扰主要是从电源和电源引线侵入系统。
情况如下：当系统与其它经常变动的大负载共用电源时，会产生电源噪声。
当使用较长的电源引线来进行传输时，所产生电压降及感应电势等也会形成噪声。
系统所需的直流电源，一般均为由电网交流电经滤波、稳压后提供，有时会因某种原因净化不佳，对系统产生干扰。
这种干扰常给高精度系统带来麻烦，应引起重视。
2.2地线干扰测试系统往往共用一个直流电源或不同电源共用一个地线。
因此，当各部分电路的电流均流过公共地线时，会在其上产生电压降，形成相互影响的噪声干扰信号。
这种情况在数字电路和模拟电路共地时非常明显。
图2（a）中Rcm是模拟系统和数字系统的公共接地线的电阻。
通常，数字系统的入地电流比模拟系统大得多，并且有较大的波动噪音。
即使Rcm很小，数字电路也会在其两端形成较高电压，使模拟系统的接地电压不能为零。
图2（b）中模拟电路是测量前置放大器，数字系统的入地电流（若为2A）在Rcm（若为0.01Ω）上产生电压（20mV），此电压与测量电压Vs叠加。
若Vs=100mV，那么测量精度将会低于20%。
2.3信号通道的耦合干扰往往传感器设在生产现场，而显示、记录等测量装置则安置在离传感器有一定距离的控制室内。
两者之间需要很长的信号传输线，信号在传输过程中很容量受到干扰，导致所传输的信号发生畸变或失真，所产生的干扰主要有：传输线周围空间电磁场对传输线的电磁感应干扰；当两条或两条以上信号强弱不同的线相互靠得很近时，通过线间分布电路和互感而形成的线间干扰，即输线间的串扰。
2.3.1容性（电场）耦合干扰当干扰源产生的干扰是以电压形式出现时，干扰源与信号电路之间就存在容性（电场）耦合，这时干扰电压线电容耦合到信号电路，形成干扰源。
对于平行导线，由于分布电容较大，容性耦合较严重。
在图3（a）中，导线1和导线2是两条平行线，C1和C2分别是各线对地的分布电容，C12是两线间分布的耦合电容，V1是导线1对地电压，R是导线2对地电阻。
由图3（b）等效电路可得导线1电压通过耦合导线2上产生的电压V2为：当R 1/jω(C12+C2)时，式（1）可简化为： V2=C12V1/（C12+C2）（2）此时V2按电容分压，这种耦合情况是严重的。
当R 1/jω(C12+C2)时，则式（1）可简化为：V2=jωC12RV1(3) 由式（1）、（2）、（3）可知，容性耦合干扰随着耦合电容的增大而增大。
2.3.2感性（磁性）耦合当干扰源是以电流形式出现的，此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰。
图4是互感耦合示意图，两邻近导互之间存在分布互感M,M=φ/I1（其中，I1是流过导线1的电流，φ是电流I1产生的与导线2交线的磁通），由互感耦合在导线2上形成的互感电压为V2=2ωMI1,此电压在导线上是串联的。
从式中可知V2与干扰的频率和互感量成正比。
2.4测试系统内部的其它干扰测试系统由于设计不良或某些器件在工作时会形成干扰。
这些内部干扰一般比较微弱，但对于小信号高精密测试系统来说却不可忽视。
2.4.1温差电势当电流回路的导线采用不同的金属，并且在连接处具有不同的温度时，则在回路内将产生温差电势。
在图5中，如一支路R为康铜，另一支路RL为铜，则温差电势V0=V01-V02=1～100μV，此电势将叠加到测量电压Vm上，使得终结果为Vm+V0。
2.4.2电阻热噪音热噪音是电阻一类导体由于电子布朗运行而引起的噪音。
导体中的电子始终在作随机运行，并与分子一起处于平衡状态。
电子的这种随机运行将会产生一个交流成份，这个交流成份就称为热噪音（或称为电阻噪音）。
热噪音可用尼奎斯特公式计算，其中k为波尔兹曼常数，k=1.3804×10-23J/K，T为绝对温度（K），R为电阻值（Ω），Δf为所考虑的频带（Hz）。
当T=300K，R=1MΩ，Δf=400Hz时，热噪音电压。
2.4.3转接干扰电路转接过程中通常会产生干扰脉冲，此干扰脉冲又可能引起另一次不希望的转接过程。
这种转接过程脉冲一般可用接上电容或二极管来减小。
2.4.4微音干扰机械颤动、接触电阻的变化或电缆电容（或电感）的变化，均会产生微音干扰。
2.4.5压电效应干扰弯折电缆时，若介质中产生机械力，就会引起压电效应干扰。
例如，感应电荷为Q=10-10A·s，电缆电容率C/L=100pF/m，电缆长度L=5m，电缆电容C=500pF，则弯折电缆时产生的电压为： V=Q/C=10-10/(5×100×10-12)=200（mV）弄清楚干扰源是首要条件，否则抗干扰措施都无从下手。
为达到抑制干扰的目的，本文所着重论述的干扰源的情况，都是笔者多年在设计及工作实践中的体会。
值得一提的是：在测试系统中，干扰的来源是非常复杂的，并非所有干扰都会同时出现在同一个测试系统中，在实践操作过程中，只有根据现场的具体情况来取舍。
