仪器仪表抑制干扰的措施及应用研究

仪器仪表抑制干扰的措施及应用研究

韩亚杰

身份证： 63012119820712****

摘要：本文简要介绍的干扰类别：工频型、电磁类、感应型；提出了消除干扰的具体措施：物理隔离、电路平衡抵消干扰、屏蔽干扰源；开展了消除干扰技术的具体应用，证实了消除干扰技术的抑制作用，便于提升仪器仪表测量准确性，达成技术应用预期目标。

关键词：物理隔离；电路平衡；导磁材料

引言：干扰具体表现为噪声、无用成分等形态，不具有信号应用价值的整体。在火力发电厂中，干扰问题的表现形式为电场、磁场。在发电厂运行能力增强的背景下，电子设备集成形式逐渐增多，相应产生了各类干扰问题，亟需解决。为此，以仪器仪表为研究视角，对其开展干扰消除技术探讨，尤为关键。

一、干扰类别

（一）工频型干扰

当输电线、电缆、电源变压器具有较大功能工频时，发电机与此类设备电源线相连后，将会引起低电频信号干扰问题。

（二）电磁干扰

高频装置输入较大功率、晶闸管以变流形式使用、直流电机发生碳刷滑动、电气装置接点失效产生火花等，此类问题均会形成较强的高频电磁波，在空间四周范围内形成电磁辐射，以此在弱电回路中完成电磁传播，形成电磁干扰。

（三）感应型干扰

在导线、设备中输入较强交流电，使其周边形成交变磁场，同时导线以较弱电信号状态，经由已形成的交变磁场时，将会形成电流感应耦合作用，对有用信号造成干扰问题。

二、消除干扰的具体方法

（一）消除原理

1. 针对干扰源采取抑制、去除等措施。比如，针对电力线、信号线等具有干扰性能的物质，对其采取隔离、远离等措施，以期减少干扰影响。

2. 加强干扰传输路径的抑制。针对干扰信号传输路径、入侵形式等因素，以仪表为出发点，提升干扰抑制效果^[1]。比如使用隔离变压器，提升干扰信号传输的切断效果。针对电磁场等干扰信号侵入问题，采取屏蔽形式予以抑制。

3. 确定被干扰主体的受干扰性能。比如，当输入阻抗时，较高阻抗电路相比较低阻抗电路，受干扰具有敏感性。

在火电安装程序中，加强干扰源屏蔽与消除，能够有效控制回路干扰问题。然而，在抑制干扰问题期间，将会受到环境限制、成本较高等问题的影响，造成干扰消除技术未能有效执行。因此，针对在干扰状态下表现出敏感性的信号回路、电控装置，对其采取系统性防护工作，以期增强其干扰对抗性能。

（二）物理隔离

物理隔离降噪的具体措施为：加大电子控制装备与干扰源之间的距离，以此消除干扰影响。然而，此种干扰消除措施，存在诸多限制，比如设备组装规范性、布线空间较小等。因此，在消除干扰时，以电缆敷设形式为主。强弱电信号导线在敷设时，应规避相互平行的敷设问题，严禁对两种导线采取捆扎处理。在实际敷设期间，应保障强弱电信号回路的独立性，减少公用接地线形式。弱电信号回路连接的公用地线，应敷设在相同测量回路中，不可以大地为信号传送载体。针对各类性能表现出差异的元件、导线，应依据其参数特点，比如电平、功率、噪声强弱、干扰对抗性能，完成类目划分。当元件、导线表现出相同类型时，应将其归置在一起，保障端子箱、端子排使用的独立性，合理控制元件与导线的间距，达成物理隔离目标。

（三）电路平衡抵消干扰

借助电路平衡关系，将具有信号传输类别一致的导线，两根为一组，使其具备相同的干扰电压，便于自行抵消干扰。利用此种电路平衡干扰抑制法，能够有效切断外围电路存在的电磁干扰问题。双绞线作为电路平衡抵消干扰的表现形式之一，双绞线自身具备电路平衡的基础结构。

（四）屏蔽干扰源

1.静电式屏蔽法

假设导体A为正电，导体B会接受导体A的干扰，导体B左侧表现为负电，导体B右侧表现为正电。在导体A外层添加屏蔽层C，屏蔽层不采取接地处理。如若屏蔽层C外层导入大地，接地的电荷为正，其表面将不会表现出带电状态，此种现象将会削弱导体B的干扰问题。此种静电感应产生的干扰抑制效果，称之为静电屏蔽。导体A与屏蔽层C之间形成的电容，此电容一端完成接地处理，形成静电屏蔽效应，此时将会产生地电流，降低屏蔽效果。如若导体A的仪表类型为高频电流，在对其添加屏蔽措施后，消除了周围干扰信号的作用，同时难以顺利完成电流通过。因此，在使用静电式屏蔽法时，应结合仪表类型、干扰情况，保障屏蔽措施的有效性，切实减少干扰问题。

2.导磁材料屏蔽法

屏蔽层设计为高导磁性能的材料，比如坡莫合金，此材料能够有效屏蔽干扰信号。在导磁材料应用时，磁力线在屏蔽层中形成了封闭状态，达成干扰抑制目标。一般情况下，为减少信号电缆干扰问题，具有经济性的处理措施为：在铁制槽盒内部完成信号电缆敷设。此种处理措施取决于槽盒较小的磁阻，在槽盒铁件中达成外磁场区域磁力线通过目标，减少信号电缆切割问题，由此降低了外磁场产生的干扰问题。与此同时，绞合处理热电偶补偿导线，使其在铁管中完成穿入，能够达成导磁屏蔽效果

^[2]。

3.线与电缆的干扰屏蔽法

仪表间使用的连接线，对其采取测量措施时，将会发现高频电流通过现象，由此形成电磁辐射问题，对其他电路形成干扰问题。反之，如果电路运行信号较小，其输入导线长度较大，如若在外界电磁辐射干扰作用下，将会形成工作影响，此时导线干扰问题应予以屏蔽处理。在屏蔽线、电缆使用期间，应关注屏蔽体外围电流通过问题，使其与地保持隔离状态，防止屏蔽体外围与地形成回路问题。因此，屏蔽层宜秉承一点接地理念，同时在屏蔽层外围添加绝缘层，减少裸屏蔽形式，防止屏蔽层在接触其他金属导体结构时形成通路问题，降低地点路与电压形成信号干扰。针对双绞线的干扰抑制处理，应分别在各双绞线外围设有屏蔽层，减少双绞线感应干扰问题，形成相互绝缘状态。

三、消除干扰技术的应用

1. 仪表干扰情况：某生物技术单位，在开展机组工程热控项目建设期间，存在设计、设备、建设区域繁杂等多重影响因素，引起仪表设备承受较大干扰问题，甚至产生读数不准确、仪表测量失效等问题，严重降低了仪表仪器的使用效能，危及系统整体运行平稳性。

2. 干扰问题分析：热控电缆主传输路径，将其设计为阻燃槽盒，此设计具有安全防火性能，在信号抗干扰方面不具有应用优势；在电缆连接期间，所用电缆不具有干扰屏蔽性能，电缆钢铠难以科学完成接地，在除氧器水位显示仪表中形成了较大干扰问题，引起显示断条、报警失效等问题。

（3）干扰抑制处理：使用镀锌铁槽盒，完成阻燃槽盒的更换，提升槽盒抗干扰能力；温度元件设定为不接壳形式，同时使用具有屏蔽补偿性能的导线。

（4）干扰抑制效果：在干扰抑制处理完成后，温度巡测仪处于稳定运行状态，能够全面显示现场各类参数，具有较高的抗干扰表现效果，达成干扰抑制目标。

由此证明：干扰抑制处理具有可行性，能够维持仪表仪器使用性能。

结论：综上所述，干扰消除技术的应用逐渐成熟，能够有效抑制干扰问题，提升仪器仪表应用能力。因此，在实际工作中，应加强抑制干扰技术的规范性应用，切实缓解现场发生的信号干扰问题，以期逐步提升仪器仪表测量准确性，顺应市场经济发展需求。

参考文献：

[1]李新杰,周雅玲.对于仪器仪表抑制干扰的措施及应用[J].热电技术,2018(04):14-16+19.

[2]黄宏伟,秦军.电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法研究[J].计算机产品与流通,2018(06):84.