抗干扰措施
测量和控制系统措施
抗干扰措施是测量与控制系统中用于削弱或消除电磁干扰的关键技术,主要通过抑制干扰源、阻断传播路径及提升敏感器件抗扰性实现。其应用涵盖工业自动化PLC控制、无线电测控等领域,涉及电气隔离、屏蔽、滤波等技术手段。
应用
MHM-05就是一种模拟信号隔离器,又有称作安全隔离栅、也有称作信号变送器、属于信号调理的范畴。其主要起抗干扰作用。正因为它有特强的抗干扰能力所以在自动化控制系统中应用非常广泛。尤其是在工业自动程度越来越高。一次传感器应用数量随此增多,对传感器的精度和灵敏度要求越来越高。控制程序也越来越复杂,对于工业现场的干扰是错综复杂的,由来自控制现场如电动机的启动停止、大电流接触器的切换、可控硅的调相、电弧电脉冲、电磁波等等复杂的干扰群,在系统设计时务必要充分的考虑采用隔离措施来确保系统的可靠性,切断各种可能引发干扰的通道。整个系统设计的可靠性是系统成败的一个非常重要的环节。所以对工业标准远传模拟量信号DC4-20mA通过信号隔离器使输出模拟信号与系统完全隔离,不存在任何公共点,也就是通常被称之为绝缘隔离状态。从引进的许多自动化工程项目统计,在现场模拟信号采集中应用1:1的电流信号隔离器的比例极高,真可谓不用不知道,在许多国内自建项目中,在大系统集成过程中受阻,然后再解入隔离措施得以解决的案例还少吗?所以为什么在系统设计之初,要反复强调运用抗干扰措施,这是许多现实案例的经验教训对我们设计者的谨示。这种技术措施的确是当今自动化控制系统中,克服前向过程通道最有效的抗干扰措施之一。
简介
在工业现场,在距离较远的电气设备仪表、PLC控制系统、DCS系统之间进行信号传输时,往往存在干扰,造成系统不稳定甚至误操作。除系统内、外部干扰影响外,还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备的接地处理问题。一般情况下,设备外壳需要接大地,电路系统也要有公共参考地。但是,由于各仪表设备的参考点之间存在电势差,因而形成接地环路,由于地线环流会带来共模及差模噪声及干扰,常常造成系统不能正常工作。一个理想的解决方案是,对设备进行电气隔离,这样,原本相互联接的地线网络变为相互独立的单元,相互之间的干扰也将大大减小。
在工业自动化控制系统,及仪器仪表、传感器应用中,广泛采用4~20mA电流来传输控制、检测信号。由于4~20mA电流环路抗干扰能力强,线路简单,可用来传输几十甚至几百米长的模拟信号。一般情况下,传输距离超过10米,就需要对电流信号进行隔离。
学术进展
随着技术进步,硬件措施扩展至屏蔽双绞线隔离变压器RC吸收电路等物理隔离方案,软件层面则发展出数字滤波、定时器消抖等算法补偿干扰残余。2025年11月21日至23日,江苏省自动化学会智能优化与应用专业委员会主办的第七届智能优化与应用研讨会聚焦具身智能优化与产业创新,其中东南大学李世华教授提出的机电系统安全抗干扰控制技术成为会议核心议题之一。
现代系统设计中,通过分层布线(信号线与动力线分隔≥30cm)、多级接地(独立接地电阻<2Ω)及光电耦合等技术,形成抑制共模/差模干扰的综合防护体系。江苏省自动化学会智能优化专委会通过组织苏州康多机器人实地调研等活动,推动学者与企业代表就抗干扰技术工业落地开展深度对接。针对高频辐射干扰,四层PCB板设计、光纤传输等创新方法进一步提升了抗干扰效能。
最新修订时间:2025-12-10 20:43
目录
概述
应用
参考资料