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（1）地環(huán)流干擾
在工業(yè)生產(chǎn)過程中實現(xiàn)監(jiān)視和控制需要用到各種 自動化 儀表、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)，他們之間的號傳輸既有弱到毫伏級、毫安級的小號；又有幾十伏，數(shù)千伏、數(shù)百安培的大號；既有低頻直流號，也有高頻脈沖號等等，構(gòu)成系統(tǒng)后往往發(fā)現(xiàn)在儀表和設(shè)備之間傳輸相互干擾，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作，出現(xiàn)這種情況除了每個儀器、設(shè)備本身的性能原因如抗電磁干擾影響，還有一個十分重要的原因就是各種儀器設(shè)備根據(jù)要求和目的都需要接地,例如為了，機殼需要接大地；為了使電路正常工作，系統(tǒng)需要有公共參考點；為了抑制干擾加屏蔽罩，屏蔽罩也需要接地，但是由于儀表和設(shè)備之間的參考點之間存在電勢差（也就是各設(shè)備的共地點不同）因而形成“地環(huán)流”、“接地環(huán)流”問題是在系統(tǒng)處理號過程中必須解決的問題。
（2）自然干擾
雷電是一種主要的自然干擾源，雷電產(chǎn)生的干擾可以傳輸?shù)綌?shù)千公里以外的地方。雷電干擾的時域波形是疊加在一串隨機脈沖背景上的一個大尖峰脈沖。宇宙噪音是電離輻射產(chǎn)生的，在一天中不斷變化。太陽噪音則隨著太陽活動情況的劇烈變化。自然界噪聲主要會對通訊產(chǎn)生干擾，而雷電能量尖蜂脈沖可以對很多設(shè)備造成損壞，應該加以避免或降低損壞程度，減少損失。
（3）人為干擾
電磁干擾產(chǎn)生的根本原因是導體中有電壓或電流的變化，即較大dv/dt或di/dt.dv/dt或di/dt能夠使導體產(chǎn)生電磁波輻射。一方面，人們可以利用這一特點實現(xiàn)特定功能，例如，無限通、雷達或其他功能；另一方面，電子設(shè)備在工作時，由于導體中的dv/dt或di/dt會產(chǎn)生伴隨電磁輻射，無論主觀上出于什么目的，客觀上對電磁環(huán)境造成了污染。還有工廠企業(yè)在生產(chǎn)過程中會經(jīng)常有一些大型的設(shè)備（電機、 變頻器 ）頻繁開關(guān)，他們也會造成一些容性、感性的干擾，也將影響儀器儀表正常顯示或采集。凡是有電壓電流突變的場合，肯定會有電磁干擾存在。數(shù)字脈沖電路就是一種典型的干擾源，隨著電子技術(shù)的廣泛應用,電磁污染情況會越來越嚴重 首先干擾的三要素是干擾源、敏感源和耦合路徑，這三要素缺少一個，電磁兼容問題都不會存在。因此要從這三要素入手。找出方便的解決辦法，一般干擾源和敏感源是沒辦法解決的，通常是從耦合路徑想辦法，也是常用的辦法。如加屏蔽、加濾波等手段。而處理地環(huán)流為常見也為麻煩，下面以此為探討話題。
（1）種方法：所有現(xiàn)場設(shè)備不接地，使所有過程環(huán)路只有一個接地點，不能形成回路，這種方法看似簡單。但實際應用中往往很難實現(xiàn)，因為某些設(shè)備要求必須接地才能保證測量精度或人身，某些設(shè)備可能因為長期遭到腐蝕和磨損后或氣候影響而形成新的接地點。
（2）第二種方法：使兩接地點的電勢相同（如圖1所示，使V1=V2），但由于接地的電阻受地質(zhì)條件及氣候變化等眾多因素的影響，這種方法其實在實際中也無法完全能做到。
（3）第三種方法：在各個過程環(huán)節(jié)中使用號隔離器，斷開過程環(huán)路，同時 又不影 響過程號的正常傳輸，從而徹底解決地環(huán)路的問題 在各個過程環(huán)路中使用號隔離辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現(xiàn)場帶隔離的變送器（部分設(shè)備可以做到），也可以用號隔離器來實現(xiàn)。比較起來，用號隔離器有以下優(yōu)點：
·絕大部分情況，采用號隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜
·號隔離器比隔離卡件在隔離能力、抗電磁干擾等方面性能更加優(yōu)越
·號隔離器應用靈活，而且它還有號轉(zhuǎn)換和號分配及接口轉(zhuǎn)換等功能，使用起來更加方便
·號隔離器通常有單通道、雙通道、通道間相互完全獨立，構(gòu)成系統(tǒng)的配置、日常維護更加方便 隔離器價格參差不齊，該怎么選擇呢？
隔離器位于二個系統(tǒng)通道之間，所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能，同時要使隔離器輸入輸出模式（電壓型、電流型、環(huán)路供電型等）適應前后端通道接口模式，此外尚有精度、功耗、噪音、絕緣強度、總線通訊等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能，例如：噪音與精度有關(guān)、功耗能量與可靠性有關(guān)，這些需要使用者慎選。總之，適用、可靠、產(chǎn)品性價比是選擇隔離器的主要原則。
標準系列導軌結(jié)構(gòu)，易于安裝，可有效的隔離；輸入、輸出和電磁閥及大地之間的電位，能克服變頻器噪聲級各種高低頻脈動干擾。
3 討論
3·1 基于探測器的相對測溫靈敏度的考慮
待測溫度每變化1 K時,號電平的變化量(本文即P1或P2的變化量)稱為系統(tǒng)的溫度靈敏度S[8,9]。即
不失一般性,同時也為簡單起見,以反射鏡不起作用時的情況(P1)為例進行討論。此時探測器輸出的電號的強度V(T)可寫成[8,9]
由式(12)作出的Sr~λT曲線如圖3所示。由圖3可以導出,在λT=2 898μm·K附近,系統(tǒng)正好工作在Sr~λT曲線的峰值區(qū)域。這就是說,對PIN硅光電二極管而言,只要待測溫度不高于T≈2 898/1·1=2 634 K,探測器的輸出號就處于靈敏區(qū)域。亦即,只要被測溫度有小的變動,就能引起Sr較大的變化。顯見,采用PIN硅光電二極管作光接收器件,肯定能滿足測溫范圍的高溫段對測溫靈敏度的要求。
3·2 基于探測器的溫度分辨率的考慮
據(jù)式(1),在極窄的波段內(nèi),當待測溫度改變ΔT時,容易導出系統(tǒng)接收到的輻射能的變化時,才能引起探測器的響應。式中,VS/VN為噪比,在推算系統(tǒng)的溫度分辨率時,取VS/VN=1;Δf為后續(xù)的選頻放大器的帶寬。將式(6)、式(13)、式(14)及式(15)代入式(16)中,并考慮極限情況,可以導出
上式中的ΔT即為探頭的溫度分辨率。
下面進行定量分析。對于實際的測量環(huán)境,取大氣的衰減系數(shù)τ0=0·85,光學系統(tǒng)對光的總透過率τλ=0·50,調(diào)制盤的調(diào)制系數(shù)η=0·80、PIN光電二極管的探測率D*=5·0×1012cm·Hz1/2·W-1、靈敏元面積A=5 mm×5 mm[10],選頻放大器的帶寬Δf=10Hz,光學系統(tǒng)的焦距f′=15 cm,通光口徑D=10 cm。為分析上的方便,同時也不失一般性,取ελ=0·50、Δλ=20 nm代入計算。在不同的待測溫度下,由式(17)作出的探測器的溫度分辨率隨波長的變化曲線,如圖4所示。
由圖4顯見:(1)探測器的溫度分辨率隨系統(tǒng)工作波長的增加而變高。例如,對于T=773 K而言,λ=0·60μm時,系統(tǒng)的溫度分辨力ΔT=1·662 K,顯然不符合要求。但當λ=0·80μm時,ΔT=0·004 K,顯然符合要求;(2)當待測溫度足夠高時,例如待測溫度T=923 K,λ≥0·70μm的波長都能滿足要求。
3·3 基于抑制光路中選擇性吸收氣體吸收影響的考慮
目前隔離技術(shù)主要有磁隔離和光隔離兩大類。從技術(shù)難度來看，磁隔離比光隔離技術(shù)復雜、難度更高。但是，采用磁隔離技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計可以根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)指標的要求選用合適的產(chǎn)品設(shè)計方案，在產(chǎn)品的線性、精度、功耗等技術(shù)指標上可以根據(jù)產(chǎn)品的要求靈活設(shè)計實現(xiàn)要求。而對于光隔離的產(chǎn)品，在產(chǎn)品的線性、精度、功耗等方面只能依賴元器件廠家所提供光隔離元器件的技術(shù)指標。產(chǎn)品設(shè)計人員為達到一些技術(shù)指標可以使用的手段很少，也不可能超過廠家提供的元器件技術(shù)指標。另外，光隔離的功耗較大，導致產(chǎn)品的總功耗大、發(fā)熱量大，產(chǎn)品的精度、功耗、穩(wěn)定性與磁隔離產(chǎn)品相比都有較大的差距。光隔離元器件也不能應用于無源隔離。總的來講，磁隔離比光隔離更具有先進性。
選型方法
隔離器的選型應該根據(jù)現(xiàn)場儀表、控制系統(tǒng)或二次儀表的接口進行，目前自動化行業(yè)輸入/輸出號的標準為：4～20mADC或者1～5VDC，當然也有一些特殊的輸入/輸出號。
按照儀器儀表的接口分為：號隔離類；一入多出隔離類；配電類；一入多出配電類；溫度隔離變送類；無源隔離類；二線制隔離類；二線制配電類；二線制溫度隔離變送類等類型。
用戶可以根據(jù)據(jù)現(xiàn)場儀表、控制系統(tǒng)或二次儀表的接口自由的選用。
技術(shù)指標
在隔離器選型時除了要確定隔離器的功能、適應前后端接口外，還有精度、輸出紋波、溫度漂移、功耗、響應時間等許多參數(shù)需要用戶謹慎選擇。
精度
隔離器的精度是非常重要的參數(shù)，精度的高低直接關(guān)系到隔離器能否正常使用。隔離器的精度體現(xiàn)了隔離器的設(shè)計、制造水平。我們公司的生產(chǎn)的隔離器除小號、小量程等特殊輸入號的隔離變送器精度為±0.2%以外，其余的精度均為±0.1%。用戶在選用時應該選用精度高的產(chǎn)品。
輸出紋波
對隔離器精度產(chǎn)生影響的參數(shù)還有輸出紋波。輸出紋波的產(chǎn)生是由于隔離器使用DC/DC電路對隔離器的工作電源進行隔離給隔離器內(nèi)部電路供電，輸入號也要先使用DC/DC電路調(diào)制成交流號然后經(jīng)過隔離部分電路進行號隔離，隔離后的號經(jīng)解調(diào)后再轉(zhuǎn)換成直流號輸出。以CPU為核心的隔離器也存在脈沖號。隔離器內(nèi)部存在的這種高頻的交流分量，就是產(chǎn)生輸出紋波的原因。這些高頻的交流分量它們的頻率一般都有幾百KHZ、諧波較多，對號的污染很難完全。如果輸出紋波較高，控制系統(tǒng)模擬量輸入模板采集到號的誤差就大，對于高速輸入的模擬量輸入模板更是如此。所以選擇隔離器時應要求輸出紋波的峰-峰值越小越好。我
溫度漂移
溫度漂移是由于隔離器工作時產(chǎn)生熱量，導致隔離器內(nèi)所使用的電子元器件性能指標下降造成隔離器的輸出值發(fā)生變化。選擇隔離器時應要求溫度漂移的值越小越好。為了防止溫度漂移，隔離器應進行了低功耗、功耗設(shè)計，使得隔離器工作時本身的發(fā)熱量很小甚至于不發(fā)熱，這樣就能防止因產(chǎn)品工作時發(fā)熱引起所使用元器件的性能指標下降，防止造成溫度漂移。
低功耗
功耗是指隔離器工作時所消耗的電能。它涉及到產(chǎn)品在工作時的發(fā)熱量，這個參數(shù)與隔離器的使用壽命、可靠性和隔離器的外形、安裝方式都有密切的關(guān)系。在選用隔離器時應選擇功耗低的產(chǎn)品。我們公司在隔離器的電路設(shè)計上采用了多項獲得發(fā)明專利的新技術(shù)，這些新技術(shù)是：輸出部分可以根據(jù)負載的大小動態(tài)調(diào)整輸出功率的自適應負載技術(shù)；隔離部分的電流互感功率補償技術(shù)；電源部分的參數(shù)式開關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)。目前我們公司隔離器的功耗只有目前世界品牌產(chǎn)品功耗的一半以下。
若產(chǎn)品的功耗大，在產(chǎn)品工作時產(chǎn)生的熱量就大，造成產(chǎn)品殼體內(nèi)的溫度高。組成產(chǎn)品的電子元器件長期的處于高溫環(huán)境下，會導致運算放大器參數(shù)蛻變﹑電阻阻值變化﹑電容漏電增大等。這些問題將使產(chǎn)品性能下降，甚至導致產(chǎn)品故障、失效。
為了節(jié)約控制系統(tǒng)的控制柜、電源、接線端子、連接線和人工成本等工程費用，用戶在選用時應該選用低功耗的產(chǎn)品。
響應時間
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