干擾原因

　　(1)地環(huán)流干擾在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要使用各種自動(dòng)化儀器、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。他們之間的信號(hào)傳輸包括微弱到毫伏和毫安的小信號(hào);還有幾十伏、幾千伏、幾百安培的大信號(hào);既有低頻DC信號(hào)，也有高頻脈沖信號(hào)等。系統(tǒng)形成后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)儀器和設(shè)備之間的傳輸相互干擾，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作。除了每個(gè)儀器設(shè)備的性能原因，如抗電磁干擾，還有一個(gè)非常重要的原因，就是各種儀器設(shè)備需要根據(jù)要求和目的接地，比如為了安全，外殼需要接地;為了使電路正常工作，系統(tǒng)需要有公共參考點(diǎn);為了抑制干擾和屏蔽，屏蔽也需要接地。但由于儀器設(shè)備之間的參考點(diǎn)之間存在電勢(shì)差(即每個(gè)設(shè)備的共同位置不同)，形成“地環(huán)流”和“接地環(huán)流”問題是系統(tǒng)處理信號(hào)過程中必須解決的問題。

　　(2)自然干擾雷電是一種主要的自然干擾源，雷電產(chǎn)生的干擾可以傳輸?shù)綆浊Ч锿?。雷電干擾的時(shí)域波形是疊加在隨機(jī)脈沖背景上的大尖峰脈沖。宇宙噪聲是由電離輻射產(chǎn)生的，在一天中不斷變化。太陽(yáng)噪聲隨著太陽(yáng)活動(dòng)的劇烈變化。自然噪聲主要干擾通信，雷電能量尖蜂脈沖可損壞多種設(shè)備，應(yīng)避免或降低損壞程度，減少損失。

　　(3)人為干擾電磁干擾的根本原因是導(dǎo)體中電壓或電流的變化，即大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt可以使導(dǎo)體產(chǎn)生電磁波輻射。一方面，人們可以利用這一特性實(shí)現(xiàn)特定的功能，如無限通信、雷達(dá)或其他功能;另一方面，當(dāng)電子設(shè)備工作時(shí)，導(dǎo)體中的dv/dt或di/dt會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，無論主觀目的如何，客觀上都會(huì)污染電磁環(huán)境。此外，工廠和企業(yè)在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)有一些大型設(shè)備(電機(jī)和變頻器)頻繁開關(guān)，這也會(huì)造成一些容性和感性干擾，也會(huì)影響儀器儀表的正常顯示或采集。任何有電壓電流突變的場(chǎng)合，都會(huì)有電磁干擾。數(shù)字脈沖電路是典型的干擾源。隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電磁污染會(huì)越來越嚴(yán)重。干擾的第一個(gè)干擾因素是干擾源、敏感源和耦合路徑。這三個(gè)要素缺一個(gè)，電磁兼容不存在。所以要從這三個(gè)要素入手。找出方便的解決方案，一般干擾源和敏感源都無法解決，通常是從耦合路徑想辦法，也是常用的方法。例如加屏蔽，加濾波等手段。處理地環(huán)流是常見的，也是麻煩的。以下是討論話題。

　　(1)DI的一種方法：所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不接地，使所有過程環(huán)路只有一個(gè)接地點(diǎn)，不能形成回路，這種方法看起來很簡(jiǎn)單。但在實(shí)際應(yīng)用中往往很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橛行┰O(shè)備需要接地來保證測(cè)量精度或人身安全，有些設(shè)備可能會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期腐蝕磨損或氣候影響而形成新的接地點(diǎn)。

　　(2)第二種方法:使兩個(gè)接地點(diǎn)的電勢(shì)相同(使V1=V2)，但由于接地電阻受地質(zhì)條件、氣候變化等諸多因素的影響，這種方法在實(shí)踐中無法完成。

　　(3)第三種方法:在每個(gè)過程中使用信號(hào)隔離器，切斷過程環(huán)路，不影響過程信號(hào)的正常傳輸，從而徹底解決地環(huán)路問題的優(yōu)勢(shì)。在每個(gè)過程環(huán)路中使用信號(hào)隔離方法，可以使用DCS或PLC等隔離卡或現(xiàn)場(chǎng)帶隔離的變送器(有些設(shè)備可以)，也可以使用信號(hào)隔離器。相比之下，使用信號(hào)隔離器具有以下優(yōu)點(diǎn):在大多數(shù)情況下，使用信號(hào)隔離器+非隔離卡比使用隔離卡便宜。信號(hào)隔離器在隔離能力和抗電磁干擾方面比隔離卡具有更好的性能。

　　信號(hào)隔離器應(yīng)用靈活，還具有信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)分配和接口轉(zhuǎn)換等功能，使用更加方便。信號(hào)隔離器通常有單通道、雙通道和通道。隔離器位于兩個(gè)系統(tǒng)通道之間，所以在選擇隔離器時(shí)，首先要確定輸入輸出功能，同時(shí)要使隔離器的輸入輸出模式(電壓型、電流型、環(huán)路供電型等)適應(yīng)前端和后端通道的接口模式。).此外，還有很多重要參數(shù)，如精度、功耗、噪音、絕緣強(qiáng)度、總線通信等產(chǎn)品性能，如噪音與精度、功耗能量與可靠性等，需要用戶慎重選擇?？傊m用性、可靠性和產(chǎn)品性價(jià)比是選擇隔離器的主要原則。標(biāo)準(zhǔn)系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)易于安裝，可有效隔離;輸入、輸出、電磁閥和大地之間的電位可以克服變頻器噪聲級(jí)的各種高低頻脈動(dòng)干擾。