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电子秤的防雷与防干扰技术

导读: 随着电子产品的发展,电子衡器也得到更加广泛的应用。但是有些衡器在使用中,常常会出现各种各样的异常现象,设备的质量问题是一个方面,由于干扰和接地引起的异常也是一个不容忽视的问题。

  随着电子产品的发展,电子衡器也得到更加广泛的应用。但是有些衡器在使用中,常常会出现各种各样的异常现象,设备的质量问题是一个方面,由于干扰和接地引起的异常也是一个不容忽视的问题,严重时可能造成设备的损坏:雷击损坏电子元件,接地不良造成显示数值的漂移等,这就需要我们从根本上来分析解决干扰这一问题。

 

  一、主要的干扰及抑制技术

 

  1、电源干扰:电源干扰往往以浪涌的形式出现,如雷电或电源线上引入的感应电荷。它能引起保险丝断、损害打印电路板、损害桥式整流器等。一个完整的接地系统对电源的干扰起着良好的保护作用。接地系统良好,能减小故障带来的损失,系统接地对此类故障能起到有效的防止作用。

  2、交流电干扰:交流电干扰可能损坏元器件及微处理机。对交流电源,零线与地线之间电压不应超过02V,其地线要接在接地桩上。对此类干扰最好的办法是良好的接地以及使用对干扰有滤波作用的稳压源。

  3、感应干扰:感应干扰是由电感破坏磁场所产生,这个干扰以尖的高电压形式出现,它比原来的电压要高得多,这个尖的电压能引起各种故障,并对设备造成永久性危害。它主要表现为电容性耦合、电感性耦合、电磁场辐射三种形式,对电路主要造成共模形式的干扰。克服电场耦合干扰最有效的办法是屏蔽。屏蔽电场耦合干扰时,导线的屏蔽层最好不要两端连接当地线使用,因在有地环电流时,这将在屏蔽层形成磁场,干扰被屏蔽的导线。应该把屏蔽层单点接地,一般选择它的任一端接地。抑制磁场干扰的办法是屏蔽干扰源。但把它们都用导磁材料屏蔽起来很难做到,故只能采用一些被动的抑制技术,远离干扰源,同时要尽量避免平行走线。

  4、无线电频率干扰:无线电频率干扰可能造成电子衡器显示不准,这时要检查接地设备是否用了长而细的导线,线的屏蔽是否良好,滤波器工作是否正常。

  5、静电干扰:静电干扰要比射频干扰的破坏力大。当设备受潮时,静电干扰就会出现,而且这种干扰比较常见。静电干扰明显的可能破坏传感器及敏感组件,造成设备关闭,显示混乱。克服这种干扰最好的办法就是设备接地,信号线屏蔽等。

  从上可以看出,抑制各种干扰,接地不失为最好的措施,所以必须很好地了解接地技术。所谓接地是指电器回路或设备与大地,或与代替大地的导体之间导线连接。接地可起如下作用:①、提供设备与近旁物体间的低阻抗连接,以减少人身电击危险。②、给接地故障电流提供返回电源的低阻抗通路,使熔断器或断路器得以动作。③、给雷电感应电流提供低阻抗的对地泄放通路。④、给静电电荷提供对地泄放通路,以防产生电火花或电弧。接地抗干扰技术其一是避开地环电流的干扰,其二是降低公共地线阻抗的耦合干扰。

 

  二、接地类型及作用

 

  电子设备“接地”通常有两种含义:一种是“大地”(安全地);另一种是“系统基准地”(信号地);接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。“接大地”是以地球的电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连,由于大地的电容非常大,一般认为大地的电势为零。在弱电系统中的接地一般不是真实意义上与地球相连的接地。对于电力电子设备将地线直接接在大地上或者接在一个作为参考电位的导体上,当有电流通过该参考电位时,接地点是电路中的共同参考点,这点的电压为0V,电路中其他各点的电压高低都是以这点为基准的。接地方式多种多样,我们常用到的有以下几种:

  1、安全接地:安全接地即将高压设备的外壳与大地连接。一是防止机壳上积累电荷,产生静电放电而危及设备和人身安全。如电脑机箱的接地。二是当设备的绝缘损坏而机壳带电时,促使电源的保护动作而切断电源,以便保护工作人员的安全。三是可以屏蔽设备巨大的电场,起到保护作用。

  2、防雷接地:当电子衡器被雷击时,不论是直接雷击还是感应雷击,如果缺乏相应的保护,设备都有可能受到很大损害甚至报废。为防止雷击,我们一般在高处设置避雷针与大地相连,以防雷击时危及设备和人员安全。

  3、工作接地:它是为电路正常工作而提供的一个基准电位。这个基准电位一般设定为零。该基准电位可以设为电路系统中的某一点、某一段等。当该基准电位不与大地连接时,视为相对的零电位。但这种相对的零电位是不稳定的,它会随着外界电磁场的变化而变化,使系统的参数发生变化,从而导致电路系统工作不稳定。当该基准电位与大地连接时,基准电位视为大地的零电位,而不会随着外界电磁场的变化而变化。

  4、屏蔽接地:屏蔽与接地应当配合使用,才能起到良好的屏蔽效果。当用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来时,在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量异种的电荷,外侧出现与带电导体等量的同种电荷,因此外侧仍有电荷存在。如将金属屏蔽体接地,外侧电荷将流入大地,金属外壳将不会存在电场,相当于壳内带电体的电场被屏蔽起来了。

 

  三、减少接地装置间干扰的方法

 

  l、增大接地装置间的距离,直流地与防雷地若不共用接地体,两者间的距离不宜小于5米。

  2、接地体间的埋深差别越大,他们相互间的干扰就越少,在实际运用中,增加接地体的埋深能降低接地电阻,但不经济,适当的增加接地体的长度,也可以收到很好的效果。

  3、高电导率物体的屏蔽作用能大大削弱来自另一侧的干扰。物体越厚,屏蔽效果越好,在实际应用中,可根据现场情况,充分利用自然形成的高导电率物体。

  4、接地线引入时为防止干扰应远离其它接地系统,特别是防雷或电力网中性点接地线系统。如果接地线很长,为防止大电流感应,要避免与大功率电力线路平行或紧粘敷设,必要时要将接地线穿钢管屏蔽。

 

  四、接地方式

 

  将接地导线结扎在秤的基坑的接地桩上,这种方法与铜棒等效,当坑做好以后,接地导线与接地桩相连。此外使用接地桩接地时,用接地导线连接接地桩,因为接地桩会被混凝土所覆盖,当坑建成后,接地导线与某一接地桩相连,其表面是混凝土,如果导线在混凝土内部,它会受腐蚀,带来无效的连接,在混凝土还未形成之前,从钢筋上焊接接地桩,这种办法是很有效的方法。

  在做接地时,称重系统各接地点之间距离不小于3米,垂直敷设时,垂直打入地下的深度不应小于2米,一般为3米,水平敷设时,埋设深度不应小于07米。而且,接地体应镀锌或镀铜,严禁涂漆。采用截面不小于25平方毫米的铜线,其电阻不小于 l欧姆。地线做好后,一般接地电阻小于4欧姆。

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