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造成模拟信号失真的原因

作者:sanqino  日期:2020-12-15  来源:sanqino  关注:

在工业生产过程中,生成过程的监视和控制中要用到各种各样的仪器仪表,会产生各种各样的信号:既有微弱的毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,甚至还有高达数千伏和数百安培的强信号;既有直流低频信号,也有高频或脉冲尖峰信号;而这些信号都要经过互相传递和输送的过程,因此如何保证这些信号,特别是模拟信号在传输过程中不失真将成为系统调试中必须解决的问题。



  具体地说,只有当控制装置和分布在现场的传感器和执行器之间的模拟信号传输无故障并且不失真时,才能保证过程控制安全可靠。尤其是小功率的模拟信号在干扰大的工业环境中传输时受各种外部干扰信号的影响,它们需要一条可靠的传输通道。日常工作经验表明,受设备要求的制约,必须谨慎小心的处理和传输模拟信号。而现场和控制层之间以模拟信号形式传输的测量和控制参数,在传输工程中常处于较恶劣的工业环境中,很可能会造成这些信号的失真。



  一、造成模拟信号失真的原因



  1、接地环路问题:当过程环路中有两处或两处以上接地电阻不相等时,就会产生接地环路,过程信号就会失

  要使信号完整而不失真地传输,理想化的情况是所有设备、仪表中的信号都有一个共同的参考点,也就是有一个共同的“地”。只有这样,所有的设备、仪表的信号参考点之间电位差才能为“零”。很显然,不同设备的接地电阻很难保证都相等,接地电阻也会随着传输距离的增加而升高,有时甚至产生高达200V的电位差。



  2、测量回路相互连接问题:如下图所示,在这些回路中,参考点要将因为接通多个信号回路而升高。

  在这种相互连接的测量回路中,由于线间电阻的不断增加,必然会引起参考电压的不断升高。



  3、电磁干扰问题:这是比较常见的干扰,特别是在长距离或者干扰较大的工业环境中,很难避免感性和容性干扰在测量回路中相互参杂的情况。
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