工業(yè)電子臺秤重系統(tǒng)抗電磁干擾的有效方法 工業(yè)電子臺秤現(xiàn)場智能電子臺秤重控制管理技術(shù)*地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)電子臺秤的抗電磁*力直接關(guān)系到系統(tǒng)運行的可靠性,抗干擾設(shè)計的依據(jù)來源于現(xiàn)場電磁干擾環(huán)境的了解和干擾信號作用于電子電路的物理機制。因此電子臺秤重控制管理的電磁干擾現(xiàn)象和抑制措施,無疑是很有意義的。 工業(yè)電子臺秤重是測量物體重量[質(zhì)量]的工具。綜觀世界的稱重發(fā)展歷史,從靜態(tài)平衡原理的比較稱重,到后來的杠桿稱重、發(fā)展到游砣秤[磅秤]機械秤,隨后又出現(xiàn)了利用力變形原理稱重的彈簧秤。上世紀后半葉,隨著電子工業(yè)和非電量電測技術(shù)的不斷發(fā)展,稱重技術(shù)進入了電子臺秤重時代。利用電磁原理的電子天平,稱重精度高穩(wěn)定準確。 工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場電磁干擾工業(yè)電子臺秤對電子電路的干擾的環(huán)境要求 電場和磁場均可分為恒定場和交變場兩類,靜電場、直流電產(chǎn)生的電場屬恒定電場;*磁鐵、直流電流產(chǎn)生的磁場屬恒定磁場。交變的電壓和電流分別產(chǎn)生交變電場和交變磁場。恒定場會對某些電子器件產(chǎn)生作用,例如恒定電場和恒定磁場均會使示波管中的電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn);靜電場會使物體產(chǎn)生電荷聚集,改變物體電位,出現(xiàn)“帶電”現(xiàn)象。工業(yè)電子臺秤采用應(yīng)變測量技術(shù),稱重傳感器的輸出信號為mV級,所以很容易受到電磁干擾。一定強度的恒定磁場會使干簧繼電器吸合、儀表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)等等。但這些現(xiàn)象因其行為結(jié)果表現(xiàn)為單一不變,不會隨機改變電路中電信號的參數(shù),故只能稱為影響而不能稱作干擾。而交變的電場和磁場往往會隨機地改變極性、強度、頻率等,破壞電路中的正常電信號,它會改變模擬電路信號波形、參數(shù),擾亂數(shù)字電路的邏輯關(guān)系、隨機篡改數(shù)字式計數(shù)器的計數(shù)值或者存儲器中的數(shù)據(jù)。在多數(shù)情況下這些行為表現(xiàn)為隨機性、擾動性,因此稱為干擾[1]。干擾的程度取決于交變電磁場的變化速率和強度,同等強度的電磁場,變化速率越大則干擾越嚴重。 工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)生的電磁干擾源的數(shù)量和強度,取決于生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的組成系統(tǒng)復(fù)雜程度及用電設(shè)備的種類、數(shù)量、功率等因素??偟膩碚f,凡是有電流快速變化(或者有突變)的設(shè)備都會產(chǎn)生電磁干擾。 工業(yè)電子臺秤現(xiàn)場智能電子臺秤重控制系統(tǒng),一方面遭受工業(yè)現(xiàn)場的用電設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾,另一方面其本身也產(chǎn)生電磁干擾,即自己干擾著自己。由于這種干擾源和被干擾對象往往在同一塊電路板上,或同在一個機箱內(nèi),距離很近,因此若處理不當,其干擾程度可能相當嚴重。 防止工業(yè)電子臺秤重系統(tǒng)抗電磁干擾的有效方法: 1-繼電器帶載觸頭動作時產(chǎn)生的電壓、電流快速變化引起的干擾及其抑制。這種干擾是電子電路產(chǎn)生的zui為嚴重的干擾(其嚴重程度還與電路中繼電器數(shù)量成正比)。抑制這種干擾zui有效的方法是在繼電器觸頭上并接R-C吸收回路或連接L-C緩沖回路。R取值為10~100 Ω,C取值為0.2~0.01 μ, L取值為1~50 μH。這些元件的連接越靠近觸點則效果越好(或者采用固態(tài)繼電器),但只適用交流負載。 2-電源線串擾,電源線包括在印制電路板(PCB)上的各個芯片、器件的電源通路。所謂串擾即干擾信號與正常信號是串聯(lián)疊加的。因電源通路存在分布參數(shù),即存在一定的阻抗,又承載著測控電路中zui大的電流,電路中各種芯片、器件工作時會使電源線中的電流發(fā)生變化,特別是數(shù)字電路工作時,會引起較大的電源電流瞬間跳變,這種跳變的電流便會在電源線的阻抗上產(chǎn)生跳變電壓。解決的方法是在電源進線端加接L-C濾波環(huán)節(jié),同時應(yīng)當在各芯片引腳處的電源與地之間(VCC與GND之間)并接高頻電容器,取值在0.047~0.47 μF范圍內(nèi)。該電容器應(yīng)盡量靠近芯片引腳。 3-實踐中對于測控電路硬件與軟件方面也有一些值得*的抗干擾方法,對于提高測控系統(tǒng)抗干擾水平均有作用。這些方法包括: 晶振與CPU引腳盡量靠近,晶振外殼接地并固定。 功率器件與CPU的地線分開走線,各自單獨接電源公共端。 CPU的I/O口線、電源線、電路板連接線等關(guān)鍵部位,使用抗干擾元件,如磁珠、磁環(huán)、電源濾波器。 PCB布線時,電源線和地線盡量粗,盡量減少環(huán)路面積。 將CPU閑置的I/O口接地或通過電阻接正電源。其他IC的閑置端在不改變正常邏輯的情況下也應(yīng)同樣處理,決不可懸空。( CPU使用電源監(jiān)控及看門狗電路。工業(yè)現(xiàn)場的抗干擾對策是一項重要而復(fù)雜的技術(shù),抗干擾效果取決于實施者對現(xiàn)場設(shè)備和測控電路產(chǎn)生的干擾源的了解程度、電子技術(shù)運用技巧以及工程實踐經(jīng)驗。 總之,在工業(yè)電子臺秤的實際現(xiàn)場應(yīng)用中,要嚴格注意電磁干擾對稱重系統(tǒng)的影響,要作到具體情況具體分析解決.電子臺秤數(shù)據(jù)直通電腦Excel表格保存管理,工業(yè)電子臺秤模擬量4~20mA或0-10V輸出連接PLC,電子臺秤重報警控制三組開關(guān)量輸出,電子臺秤重數(shù)據(jù)不干膠標簽打印,智能電子臺秤重工業(yè)自動稱重產(chǎn)品。 |