基于热电偶的抗干扰方法及措施

导言：

随着工业自动化的发展，传感器的应用非常之多，而热电偶就是属于传感器的一种。热电偶是根据热电效应测量温度的传感器，是常用的测温元件之一。但是我们在使用热电偶进行测量的时候会遇到一些干扰的情况。那么下面我们就来详细地了解下预防热电偶受到干扰的有效措施。

1、隔离法

隔离法就是将热电偶悬空安装,使热电偶不与炉壁的耐火砖接触,热电偶与支架之间也采用绝缘物进行隔离。这种方法可以很好地预防高温漏电干扰。

2、屏蔽法

屏蔽法就是将热电偶的补偿导线,穿在铁管或其他金属屏蔽物内进行屏蔽。这样可以防止电磁干扰和高压电场的干扰。使用此种方法时应该将铁管和屏蔽物进行良好接地,并且将补偿导线绞起来。

3、接地法

这种方法是将测量回路进行接地处理,把干扰引入大地从而保证仪表的测量准确性。这种方法有两种地形式:第一是热电偶参考端接地,第二种是热电偶测量端接地。

采用参考端接地法时,是将热电偶(或补偿导线)输出端的一端,通过一个足够大的电容接地(条件许可时电容越大越好)。测量端接地法是将热电偶测量端接地,就是从热电偶的测量端引出一根金属丝接地。这种方法对高温漏电干扰有很好的预防效果。选用金属丝时应该选用耐高温且对热电偶电极无害的金属丝。

我们在使用热电偶的时候，应该做好预防干扰的准备。这样才能使我们的热电偶的测量更为精确，从而让我们的工作更加的便捷有效。

抗干扰的应用

第一，避免强磁场

第二，补偿导线加屏蔽

第三，动力电缆与信号线分开布线保持距离

系统产生干扰的原因

在工业生产过程中实现监视和控制需要用到各种自动化仪表、控制系统和执行机构，它们之间的信号传输既有微弱到毫伏级、微安级的小信号，又有几十伏，甚至数千伏、数百安培的大信号；既有低频直流信号，也有高频脉冲信号等等，构成系统后往往发现在仪表和设备之间信号传输互相干扰，造成系统不稳定甚至误操作。出现这种情况除了每个仪表、设备本身的性能原因如抗电磁干扰影响外，还有一个十分重要的因素就是由于仪表和设备之间的信号参考点之间存在电势差，因而形成“接地环路”造成信号传输过程中失真。因此，要保证系统稳定和可靠的运行，“接地环路”问题是在系统信号处理过程中必须解决的问题。

解决“接地环路”的方法

根据理论和实践分析，有三种解决方案：

第一种方案：在各个过程环路中使用信号隔离方法，断开过程环路，同时又不影响过程信号的正常传输，从而彻底解决接地环路问题。

第二种方案：所有现场设备不接地，使所有过程环路只有一个接地点，不能形成回路，这种方法看似简单，但在实际应用中往往很难实现，因为某些设备要求必须接地才能保证测量精度或确保人生安全，某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。

第三种方案：使两接地点的电势相同，但由于接地点的电阻受地质条件及气候变化等众多因素的影响，这种方案其实在实际中无法完全能做到。