谘詢電話

ENGLISH0755-88840386
新聞中心

谘詢電話

0755-88840386
您的位置:首頁 > K8凯发大酒店天生赢家專題 > 專業技術專題 > 工業自動化稱重儀表>詳情頁

稱重儀表電磁兼容性能的改進

發布時間:2020-10-28 13:49:44 |來源:網絡轉載

隨著電子設備的發射功率越來越大,其係統的靈敏度越來越高,接收微弱信號能力也就隨之增強,同時電子產品頻帶也越來越寬,相互影響也不斷加大,從而不可避免的使得電子產品的電磁兼容性問題越來越突出。
1實際中遇到的問題
在對某稱重儀表的電磁兼容性能實驗中發現了如下問題:
1)在進行射頻電磁場抗擾度試驗時,儀表位於測試狀態,滿量程內碼值為21000„放置一固定重物,重量內碼值為640。將儀器放入電磁輻射實驗箱,施以射頻電磁場,場強為3V/m,頻率從。增至1GHz,增頻過程中,記錄數據如表1。可以看出:在190〜330MHz時,其內碼跳動範圍超出了冇關標準中關於抗電磁輻射全量程不超過一個檢定分度值的要求。
2)在快速瞬變脈衝群抗擾度試驗中,試驗脈衝峰值幅度1kV,脈衝串的重複周期為300ms,對該產品進行中線和地線的正負脈衝檢測時,發現顯示屏出現忽明忽暗的閃爍現象。

稱重儀表電磁兼容性能實驗中發現的問題表

2改進措施
對於產品出現電磁兼容性的問題,考慮主要的解決方案有屏蔽、濾波和接地,這七者以外的方案都同它們有著必然的聯係.
2.1PCB板的電磁兼容性能改造
印製電路板是電子產品中電路元件和器件的支撐件。PCB設計的好壞吋抗幹擾能力影響很大.因此,在進行PCB設計時,除r要遵守PCB設計的一般原則,而且還應符合抗幹擾設計的要求。
1)將模擬電路與數字電路分開
對於較易受到幹擾的模擬電路部分,將其與數字電路分開,模擬部分盡量縮短元器件之間的引線,以減少它們的分布參數和相互間的電磁幹擾。引線均釆用圓弧倒角,避免信號在傳輸中的衰減。
2)加寬電源線和地線的走線寬度
整塊印刷板上的電源與地采用“井”字形分布,以便使線電流分布達到均衡;同時為模擬電路專門提供一根零伏線,目的是為減少線間串擾,安插一些零伏線作為線間隔離;印刷電路的插頭處也多安排了一些零伏線作為線間隔離;特別注意電流流通中的導線環路尺寸;在控製線(於印刷板上)的入口處加接RC去耦,以便消除傳輸中可能出現的幹擾因素。
將地線的寬度加至3mm左右。
3)配置退耦電容
每個集成電路芯片都布置一個0.01的瓷片電容,電源輸入端跨接100/lcF的電解電容。
CMOS的輸入阻抗很高,且易受感應,因此對不用端進行接地或接正電源的處理。
電容的引線盡量縮短,以免產生寄生電勢。
2.2屏蔽
屏蔽的理論依據是麥克斯韋電磁場理論。然而,在實際中由於硬件非常複雜,造成幾乎不能直接應用這些方程式,而更多的要通過實驗來進行驗證。
1)對電纜的屏蔽處理
電纜的結構決定了它是電磁兼容性問題中非常重要的一個環節。電纜是高效的電磁波接收天線和輻射天線,電纜產生的輻射尤其嚴重。電纜之所以會輻射電磁波,是因為電纜端口處有共模電壓存在,電纜在這個共模電壓的驅動下,如同一根單極天線。
在實際中,我們釆用了專用的屏蔽電纜替換了原來的普通電纜,並且將模擬電路裏所用到的電纜繞上高磁導的磁環。
屏蔽電纜的作用是是防止靜電耦合幹擾,磁環的作用是防止低頻磁通幹擾。
2)對模擬電路的屏蔽處理
由於模擬電路極易受到幹擾,所以要對模擬電路進行專門的處理。在PCB板設計時,除了將模擬電路與數字電路分開外,還需在PCB板未用區域大麵積敷銅,吸收一定的電磁幹擾;將模擬電路板整體安裝在一個全封閉的金屬屏蔽盒內以防止靜電幹擾。
3)對機殼的屏蔽處理
對機殼的內表麵進行噴漆處理,所用的漆為金屬化的導電漆,其目的是為了靜電耦合和避免高頻電磁場幹擾。
2.3濾波
濾波的作用是切斷電磁幹擾沿信號線或電源線的傳播途徑,與屏蔽共同構成完善的電磁幹擾防護,用於抑製幹擾源、消除耦合等。
根據電磁幹擾信號主要出現在200—300MHz附近的特點,特在模擬信號的電壓放大前端采用低通濾波。
根據f=f=1/(2πRC)取截止頻率為3Hz,
根據電路的元件參數可推算出所需的電容值。
電源部分也加入交流電源濾波器,並將模擬部分的濾波電容換成質量較好的擔電容。
2.4接地
理論上,地線是作為電路電位基準點的等電位體,實際地線上的電位並不是恒定的。地線上各點的電位可能相差很大,正是這些電位差才造成了電路工作的異常。
出於電磁兼容方麵的考慮,主要是以下幾個方麵:
1)屏蔽接地:為了防止電路之間由於寄生電容存在產生相互幹擾、電路輻射電場或對外界電場敏感,應進行必要的隔離和屏蔽,這些隔離和屏蔽的金屬必須接地。將傳感器的外殼、PCB板的地線以及噴金屬漆的機殼都用導線連接起來。
2)濾波器接地:產品中的濾波器中都包含信號線或電源線到地的旁路電容,當濾波器不接地時,電容就處於懸浮狀態,起不到旁路的作用。因此,對其中的濾波器都進行接地處理。
3)噪聲和幹擾抑製:對內部噪聲和外部幹擾的控製需要設備或係統上的許多點與地相連,從而為幹擾信號提供“最低阻抗”通道。
在實際中,通過適當接地方式避免公共阻抗的接地方法是采用並聯單點接地,如圖1所示。這樣,可消除電路間接地的相互影響。

單點接地圖

3實際效果
重複做射頻電磁場抗擾度試驗,實驗條件同前所述,起始內碼值仍為640,具體試驗數據如表2。

稱重儀表實際效果數據表

可以看出,在全量程範圍內,都滿足有關標準不超過一個檢定分度值的要求;而且在中線、地線的正負脈衝檢測中,未再出現閃爍等不正常的現象。
4結束語
保證設備的電磁兼容性是一項複雜的技術任務,對於這個問題不存在萬能的解決方法。電磁兼容技術涉及麵很廣,需要評定電磁兼容性能的工程技術領域也正在發展,重要的是掌握有關電磁兼容性的基本原理,認真分析和試驗,就能選擇合適的解決問題方法。

 

文章來源於網絡轉載,侵刪

分享到
網站地圖凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8