壓力傳感器在安裝時(shí)如何避免信號(hào)干擾？

在安裝壓力傳感器時(shí)，為避免信號(hào)干擾，可以從以下幾個(gè)方面著手：

一、布線(xiàn)方面

分離信號(hào)線(xiàn)與電源線(xiàn)

壓力傳感器的信號(hào)線(xiàn)應(yīng)該與電源線(xiàn)分開(kāi)鋪設(shè)。電源線(xiàn)在工作過(guò)程中會(huì)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(jī)等大功率設(shè)備的電源線(xiàn)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)。如果壓力傳感器的信號(hào)線(xiàn)與之平行鋪設(shè)且距離較近，磁場(chǎng)就會(huì)耦合到信號(hào)線(xiàn)上，干擾信號(hào)傳輸。理想的情況是，信號(hào)線(xiàn)與電源線(xiàn)之間保持至少 10 - 15 厘米的距離。

當(dāng)無(wú)法避免交叉時(shí)，應(yīng)使信號(hào)線(xiàn)與電源線(xiàn)垂直交叉。這樣可以最大程度地減少電源線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)線(xiàn)的影響，因?yàn)榇怪苯徊鏁r(shí)，磁場(chǎng)在信號(hào)線(xiàn)上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小。

采用屏蔽線(xiàn)

使用屏蔽信號(hào)線(xiàn)是減少電磁干擾的有效方法。屏蔽線(xiàn)的外層是金屬屏蔽層，它能夠?qū)⑼饨绲碾姶鸥蓴_信號(hào)隔離在外。在連接壓力傳感器時(shí)，要確保屏蔽層接地良好。例如，在安裝一個(gè)用于化工生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)的壓力傳感器時(shí)，將屏蔽信號(hào)線(xiàn)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(huì)通過(guò)屏蔽層流入大地，而不會(huì)影響信號(hào)線(xiàn)內(nèi)的信號(hào)傳輸。

對(duì)于高精度要求的測(cè)量，還可以采用雙層屏蔽線(xiàn)。雙層屏蔽線(xiàn)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(hào)泄漏，外層屏蔽可以抵御外部干擾。

合理規(guī)劃布線(xiàn)路徑

盡量避免信號(hào)線(xiàn)靠近干擾源布線(xiàn)。干擾源包括大型電機(jī)、變壓器、高頻發(fā)射設(shè)備等。例如，在工廠車(chē)間安裝壓力傳感器時(shí)，如果車(chē)間內(nèi)有高頻焊接設(shè)備，信號(hào)線(xiàn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離這些設(shè)備，因?yàn)楦哳l焊接設(shè)備會(huì)發(fā)射高頻電磁波，對(duì)附近的信號(hào)線(xiàn)產(chǎn)生干擾。

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

二、接地方面

單點(diǎn)接地原則

壓力傳感器及其相關(guān)設(shè)備（如信號(hào)調(diào)理器、數(shù)據(jù)采集卡等）應(yīng)遵循單點(diǎn)接地原則。如果多個(gè)設(shè)備分別接地，由于不同接地點(diǎn)之間可能存在電位差，會(huì)導(dǎo)致地環(huán)路電流產(chǎn)生。例如，在一個(gè)自動(dòng)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(dāng)有外界干擾磁場(chǎng)時(shí)，在兩個(gè)接地點(diǎn)之間會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成地環(huán)路，地環(huán)路電流會(huì)干擾信號(hào)傳輸。

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

接地質(zhì)量

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

接地連接點(diǎn)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(diǎn)存在氧化層或者污垢，會(huì)增加接地電阻，降低接地效果?？梢远ㄆ跈z查接地連接點(diǎn)的狀態(tài)，必要時(shí)進(jìn)行清潔和緊固。

三、安裝位置選擇

遠(yuǎn)離干擾源設(shè)備

除了在布線(xiàn)時(shí)考慮遠(yuǎn)離干擾源，在安裝壓力傳感器本身時(shí)，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(shí)，要避免將其安裝在靠近繼電器、接觸器等會(huì)產(chǎn)生電磁干擾的電器元件旁邊。這些電器元件在動(dòng)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧和電磁輻射，干擾壓力傳感器的信號(hào)。

對(duì)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(wú)線(xiàn)通信設(shè)備的環(huán)境中，壓力傳感器可以安裝在金屬機(jī)柜內(nèi)，金屬機(jī)柜能夠?qū)ι漕l信號(hào)起到屏蔽作用，減少射頻干擾對(duì)傳感器信號(hào)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(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生間接影響。高濕度環(huán)境可能會(huì)導(dǎo)致電氣元件受潮，影響信號(hào)的穩(wěn)定性。例如，在潮濕的地下室安裝壓力傳感器時(shí)，要做好防水、防潮措施，如使用密封機(jī)柜或者防潮袋包裹傳感器。

溫度變化可能會(huì)引起傳感器本身性能變化，同時(shí)也可能影響周?chē)碾姶怒h(huán)境。一些電子元件在溫度變化時(shí)，其電阻、電容等參數(shù)會(huì)發(fā)生改變，從而產(chǎn)生干擾信號(hào)。因此，要盡量選擇溫度相對(duì)穩(wěn)定的安裝位置，或者對(duì)傳感器采取溫度補(bǔ)償措施。

審核編輯 黃宇