壓力傳感器在安裝時如何避免信號干擾？

在安裝壓力傳感器時，為避免信號干擾，可以從以下幾個方面著手：

一、布線方面

分離信號線與電源線

壓力傳感器的信號線應(yīng)該與電源線分開鋪設(shè)。電源線在工作過程中會產(chǎn)生電磁干擾，尤其是在電流較大或者存在高頻電流的情況下。例如，在工業(yè)環(huán)境中，電機等大功率設(shè)備的電源線周圍會產(chǎn)生較強的磁場。如果壓力傳感器的信號線與之平行鋪設(shè)且距離較近，磁場就會耦合到信號線上，干擾信號傳輸。理想的情況是，信號線與電源線之間保持至少 10 - 15 厘米的距離。

當無法避免交叉時，應(yīng)使信號線與電源線垂直交叉。這樣可以最大程度地減少電源線產(chǎn)生的磁場對信號線的影響，因為垂直交叉時，磁場在信號線上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小。

采用屏蔽線

使用屏蔽信號線是減少電磁干擾的有效方法。屏蔽線的外層是金屬屏蔽層，它能夠?qū)⑼饨绲碾姶鸥蓴_信號隔離在外。在連接壓力傳感器時，要確保屏蔽層接地良好。例如，在安裝一個用于化工生產(chǎn)過程監(jiān)測的壓力傳感器時，將屏蔽信號線的屏蔽層連接到設(shè)備的接地端子上，這樣電磁干擾產(chǎn)生的電流就會通過屏蔽層流入大地，而不會影響信號線內(nèi)的信號傳輸。

對于高精度要求的測量，還可以采用雙層屏蔽線。雙層屏蔽線在抵抗電磁干擾方面效果更好，其內(nèi)層屏蔽可以防止內(nèi)部信號泄漏，外層屏蔽可以抵御外部干擾。

合理規(guī)劃布線路徑

盡量避免信號線靠近干擾源布線。干擾源包括大型電機、變壓器、高頻發(fā)射設(shè)備等。例如，在工廠車間安裝壓力傳感器時，如果車間內(nèi)有高頻焊接設(shè)備，信號線應(yīng)盡量遠離這些設(shè)備，因為高頻焊接設(shè)備會發(fā)射高頻電磁波，對附近的信號線產(chǎn)生干擾。

可以將信號線布置在金屬線槽或者管道內(nèi)。金屬線槽和管道能夠起到一定的屏蔽作用，進一步減少外界電磁干擾。同時，線槽和管道要良好接地，使感應(yīng)的干擾電流能夠及時導入大地。

二、接地方面

單點接地原則

壓力傳感器及其相關(guān)設(shè)備（如信號調(diào)理器、數(shù)據(jù)采集卡等）應(yīng)遵循單點接地原則。如果多個設(shè)備分別接地，由于不同接地點之間可能存在電位差，會導致地環(huán)路電流產(chǎn)生。例如，在一個自動化控制系統(tǒng)中，壓力傳感器和與其連接的控制器分別接地，當有外界干擾磁場時，在兩個接地點之間會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成地環(huán)路，地環(huán)路電流會干擾信號傳輸。

采用單點接地方式，即將所有設(shè)備的接地連接到一個公共的接地點，可以有效避免地環(huán)路電流。這個公共接地點應(yīng)該是一個低阻抗的接地點，通?？梢赃B接到建筑物的接地系統(tǒng)或者專門的接地樁上。

接地質(zhì)量

確保接地連接牢固、可靠。接地導線的截面積要足夠大，以保證在有干擾電流時能夠順利將電流導入大地。一般來說，對于小型壓力傳感器系統(tǒng)，接地導線的截面積不小于 1.5 平方毫米；對于大型工業(yè)設(shè)備中的壓力傳感器系統(tǒng)，接地導線截面積可能需要達到 4 平方毫米或更大。

接地連接點要保持清潔，避免生銹或者被油漆、油污等覆蓋。如果接地連接點存在氧化層或者污垢，會增加接地電阻，降低接地效果。可以定期檢查接地連接點的狀態(tài)，必要時進行清潔和緊固。

三、安裝位置選擇

遠離干擾源設(shè)備

除了在布線時考慮遠離干擾源，在安裝壓力傳感器本身時，也要選擇合適的位置。例如，在電氣控制柜內(nèi)安裝壓力傳感器時，要避免將其安裝在靠近繼電器、接觸器等會產(chǎn)生電磁干擾的電器元件旁邊。這些電器元件在動作時會產(chǎn)生電弧和電磁輻射，干擾壓力傳感器的信號。

對于一些特殊的干擾源，如射頻干擾源，要保證壓力傳感器安裝位置與干擾源之間有足夠的屏蔽。例如，在有無線通信設(shè)備的環(huán)境中，壓力傳感器可以安裝在金屬機柜內(nèi)，金屬機柜能夠?qū)ι漕l信號起到屏蔽作用，減少射頻干擾對傳感器信號的影響。

考慮環(huán)境因素

安裝位置的環(huán)境濕度和溫度也會對信號產(chǎn)生間接影響。高濕度環(huán)境可能會導致電氣元件受潮，影響信號的穩(wěn)定性。例如，在潮濕的地下室安裝壓力傳感器時，要做好防水、防潮措施，如使用密封機柜或者防潮袋包裹傳感器。

溫度變化可能會引起傳感器本身性能變化，同時也可能影響周圍的電磁環(huán)境。一些電子元件在溫度變化時，其電阻、電容等參數(shù)會發(fā)生改變，從而產(chǎn)生干擾信號。因此，要盡量選擇溫度相對穩(wěn)定的安裝位置，或者對傳感器采取溫度補償措施。

審核編輯 黃宇