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避免电子天平或电子称受干扰的常见方法汇总
乾芸仪器科技整理 . 热度（）
& & & &电子产品的开展，电子称也得到愈加广泛的运用。可是有些电子称在运用中，常常会呈现各式各样的反常现象，设备的质量问题是一个方面，由于搅扰和接地导致的反常也是一个不容忽视的问题，严峻时能够构成设备的损坏：雷击损坏电子元件，接地不良构成显现数值的漂移等，这就需求咱们从根本上来剖析处理搅扰这一问题。&
一、首要的搅扰及按捺技能&
& & & &1、电源搅扰：电源搅扰通常以浪涌的办法呈现，如雷电或电源线上引进的感应电荷。它能导致稳妥丝断、危害打印电路板、危害桥式整流器等。一个完好的接地体系对电源的搅扰起着杰出的作用。接地体系杰出，能减小毛病带来的丢失，体系接地对此类毛病能起到有用的避免作用。&
& & & &2、交流电搅扰：交流电搅扰能够损坏元器件及微处理机。对交流电源，零线与地线之间电压不该超越02V，其地线要接在接地桩上。对此类搅扰最佳的办法是杰出的接地以及运用对搅扰有滤波作用的稳压源。&
& & & &3、感应搅扰：感应搅扰是由电感损坏磁场所发生，这个搅扰以尖的高电压办法呈现，它比原来的电压要高得多，这个尖的电压能导致各种毛病，并对设备构成永久性危害。它首要表现为电容性耦合、电理性耦合、电磁场辐射三种办法，对电路首要构成共模办法的搅扰。战胜电场耦合搅扰最有用的办法是屏蔽。屏蔽电场耦合搅扰时，导线的屏蔽层最佳不要两头衔接当地线运用，因在有地环电流时，这将在屏蔽层构成磁场，搅扰被屏蔽的导线。应当把屏蔽层单点接地，通常选择它的任一端接地。按捺磁场搅扰的办法是屏蔽搅扰源。但把它们都用导磁资料屏蔽起来很难做到，故只能选用一些被迫的按捺技能，远离搅扰源，一起要尽量避免平行走线。&
& & & &4、无线电频率搅扰：无线电频率搅扰能够构成电子衡器显现不准，这时要检查接地设备是不是用了长而细的导线，线的屏蔽是不是杰出，滤波器作业是不是正常。&
& & & &5、静电搅扰：静电搅扰要比射频搅扰的损坏力大。当设备受潮时，静电搅扰就会呈现，并且这种搅扰对比多见。静电搅扰显着的能够损坏传感器及敏感组件，构成设备关闭，显现紊乱。战胜这种搅扰最佳的办法即是设备接地，信号线屏蔽等。&从上能够看出，按捺各种搅扰，接地不失为最佳的办法，所以有必要极好地了解接地技能。所谓接地是指电器回路或设备与大地，或与替代大地的导体之间导线衔接。接地可起如下作用：
①、供给设备与近旁物体间的低阻抗衔接，以削减人身电击。
②、给接地毛病电流供给回来电源的低阻抗通路，使熔断器或断路器得以动作。
③、给雷电感应电流供给低阻抗的对地泄放通路。
④、给静电电荷供给对地泄放通路，以防发生电火花或电弧。接地抗搅扰技能其一是避开地环电流的搅扰，其二是下降公共地线阻抗的耦合搅扰。&
二、接地类型及作用&
& & & &电子设备“接地”通常有两种意义：一种是“大地”(安全地)；另一种是“体系基准地”(信号地)；接地即是指在体系与某个电位基准面之间树立低阻的导电通路。“接大地”是以地球的电位为基准，并以大地作为零电位，把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连，由于大地的电容非常大，通常以为大地的电势为零。在弱电体系中的接地通常不是实在意义上与地球相连的接地。对于电力电子设备将地线直接接在大地上或许接在一个作为参阅电位的导体上，当有电流经过该参阅电位时，接地址是电路中的一起参阅点，这点的电压为0V，电路中其他各点的电压凹凸都是以这点为基准的。接地办法多种多样，咱们常用到的有以下几种：&
& & & &1、安全接地：安全接地行将高压设备的外壳与大地衔接。一是避免机壳上堆集电荷，发生静电放电而危及设备和人身安全。如电脑机箱的接地。二是当设备的绝缘损坏而机壳带电时，促进电源的动作而堵截电源，以便维护作业人员的安全。三是能够屏蔽设备无穷的电场，起到维护作用。&
& & & &2、防雷接地：当电子衡器被雷击时，不论是直接雷击还是感应雷击，假如缺少相应的维护，设备都有能够遭到很大危害乃至报废。为避免雷击，咱们通常在高处设置避雷针与大地相连，以防雷击时危及设备和人员安全。&
& & & &3、作业接地：它是为电路正常作业而供给的一个基准电位。这个基准电位通常设定为零。该基准电位能够设为电路体系中的某一点、某一段等。当该基准电位不与大地衔接时，视为相对的零电位。但这种相对的零电位是不稳定的，它会跟着外界电磁场的改变而改变，使体系的参数发生改变，然后导致电路体系作业不稳定。当该基准电位与大地衔接时，基准电位视为大地的零电位，而不会跟着外界电磁场的改变而改变。&
& & & &4、屏蔽接地：屏蔽与接地应当合作运用，才能起到杰出的屏蔽作用。当用完好的金属屏蔽体将带电导体包围起来时，在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量异种的电荷，外侧呈现与带电导体等量的同种电荷，因此外侧仍有电荷存在。如将金属屏蔽体接地，外侧电荷将流入大地，金属外壳将不会存在电场，相当于壳内带电体的电场被屏蔽起来了。&
三、削减接地装置间搅扰的办法&
& & & &1、增大接地装置间的间隔，直流地与防雷地若不共用接地体，两者间的间隔不宜小于5米。&
& & & &2、接地体间的埋深不同越大，他们相互间的搅扰就越少，在实践运用中，添加接地体的埋深能下降接地电阻，但不经济，恰当的添加接地体的长度，也能够收到极好的作用。&
& & & &3、高电导率物体的屏蔽作用能大大削弱来自另一侧的搅扰。物体越厚，屏蔽作用越好，在实践运用中，可根据现场状况，充分利用天然构成的高导电率物体。&
& & & &4、接地线引进时为避免搅扰应远离其它接地体系，特别是防雷或电力网中性点接地线体系。假如接地线很长，为避免大电流感应，要避免与大功率电力线路平行或紧粘敷设，必要时要将接地线穿钢管屏蔽。&
四、接地办法&
& & & &将接地导线结扎在秤的基坑的接地桩上，这种办法与铜棒等效，当坑做好今后，接地导线与接地桩相连。此外运用接地桩接地时，用接地导线衔接接地桩，由于接地桩会被混凝土所覆盖，当坑建成后，接地导线与某一接地桩相连，其外表是混凝土，假如导线在混凝土内部，它会受腐蚀，带来无效的衔接，在混凝土还未构成之前，从钢筋上焊接接地桩，这种办法是很有用的办法。&
& & & &在做接地时，称重体系各接地址之间间隔不小于3米，笔直敷设时，笔直打入地下的深度不该小于2米，通常为3米，水平敷设时，埋设深度不该小于07米。并且，接地体应镀锌或镀铜，严禁涂漆。选用截面不小于25平方毫米的铜线，其电阻不小于 l欧姆。地线做好后，通常接地电阻小于4欧姆。
乾芸仪器科技有限公司&|&吴中区木渎镇金枫南路1258号金桥产业园10幢，苏州，江苏&
E-mail:&&|&Zip:&215100&|&苏ICP备&|&Genintech Co.,ltd如何排除变频器高频杂波对电视信号的干扰
&&&&年后一段时间，我们电视台发送的信号受到了严重的干扰，从早晨开机到晚上23：00左右，图像出现横纹干扰，伴音出现很大的啸叫。为排除这个故障，最近半个多月，我们发射科的同志绞尽了脑汁，费劲了周折，经过十多天的奋战，终于找到了造成这一现象的罪魁祸首是机井房的水泵变频器。
首先，我们怀疑是连接线接触不好，为此，把所有的接头都重新焊接了一遍，信号有所好转，但是故障依然没有排除。之后，请济南瑞兴公司工程技术人员对硬盘播出机进行检查，请鞍山发射机厂家的工程师对发射机进行检查，变换了几种电视信号输入方式，结果显示，用电视摄像机送进的信号不受干扰。请气象局对电视发射塔和机房的接地线进行检测，最大对地电阻1.5欧，最小0.8欧，接地良好。这时，基本判定是外来高频信号对电源造成了污染，这种高频信号是由加装了变频装置的电器产生的。
先从变频器基本构成说起，它是由控制电路、外部I/O电路、驱动电路、检测及保护电路、桥式整流电路、中间直流回路、逆变电路等众多设备综合组成的。在工作时首先由整流电路把输入的三相交流转换成直流，整流器和逆变器之间的连接叫做直流回路，然后再由控制电路根据用户设定数据及I/O板信息发出调速指令指挥驱动电路控制逆变器的输出转换，再将直流电流转换成三相频率及电压可变的交流。
通用变频器的主电路一般为交-直-交转换电路，当变频器工作时它从电源引入了非正弦的电流。这是由于变频器的输入整流器在把电源的交流电压和电流转换为直流电压和电流时产生的。
（1）输入整流器：从三相电源的每一相中一次引入电流。引入的电流是非正弦的，并不像标准的交流正弦波那样，而是在整流器转换过程中产生了畸变。畸变意味着电源电流波形包含了谐波，因为畸变的波形可以分解为一组正弦分量，既人们所说的谐波分量。由于电源是一个对称的标准三相电源，而整流部分又是一个开环不可控的，所以谐波的“次”数是一定的，所以整流部分产生的谐波分量很少。
（2）输出逆变器：直流电流经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件IGBT逆变为频率电压可变的交流。在逆变输出回路中，输出电流是受PWM载波信号调制的脉冲波形，对于GTR大功率逆变元件，其PWM的载波频率为2～3kHz，而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。同样，输出回路电流也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波，其主要谐波次数为第一次（基波，50Hz）,第五次谐波（250Hz）第七次谐波（350Hz）,第11次谐波（550Hz），第13次谐波（650Hz）。我们从逆变器的工作机理可以看出变频器中的大部分谐波和干扰都是在逆变器中产生的，高次谐波电流对负载有着直接干扰。另外高次谐波电流还能通过电缆向空间辐射，干扰邻近电气设备。
变频器的核心是通过高速电力电子开关来产生一定宽度和极性的PWM或SPWM控制信号。这种具有很陡边沿的脉冲信号会产生很强的电磁辐射，尤其是输出电路。它们将以各种方式把自已的能量传播出去，干拢周边设备的正常工作，严重地超出了电磁兼客标准的极限值要求。谐波的传播途径大致为两种，一种是传导，另一种是辐射；解决传导干扰的办法主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离；解决辐射干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。
初步确定一是查找干扰源，从根本上解决问题，二是如果找不到干扰源，就从电源上安装净化器，把造成干扰的杂波滤除。经过对办公楼内各种用电设备进行排查，发现加装了变频装置的电器设备是机井房内的水泵变频器，关闭水泵房的变频器，电视信号恢复正常，杂波干扰现象消失。
我们了解到，排除变频器干扰的常用具体方法如下：
（1）变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压器，切断谐波电流。
（2）电动机和变频器之间电缆应穿钢管敷设或用铠装电缆，并与其他弱电信号在不同的电缆沟分别敷设，避免辐射干扰。
（3）信号线采用屏蔽线，且布线时与变频器主回路控制线错开一定距离（至少20cm以上），切断辐射干扰。
（4）变频器使用专用接地线，且用粗短线接地，邻近其他电气设备的地线必须与变频器配线分开，使用短线。这样能有效抑制电流谐波对邻近设备的辐射干扰。使用变频器时，因接地不正确而引起的干拢间题时有发生，为此首先要在概念上分清什么是“安全接地”和‘电磁干扰接地”，尤其是在高频区域，由于“趋肤效应”在接头处将呈现高阻状态，造成接地不良，使系统对外干扰信号增强，对外影响变得敏感。因此，在防止电磁干扰接地时，需要实现低阻抗连接。具体操作时应注意以下两点：一是在使用机壳作为公共地时，需要除净连接点处的油漆或其它涂料，以确保低阻抗连接；二是不同接地点间尽可能使用短的扁平线连接在一起（因扁平线的高频低阻特性较好）。并要经常检查所有的接地点，以防止脱落或松动现象发生。变频器安装于控制柜内，既能屏蔽向外辐射能量，又能防止外界电磁干扰的进入。具体施工时应注意机壳、电缆屏蔽层及电动机外壳三者应可靠连接在一起。
（5）增加输入电抗器，一般应采用无源电抗器，目的在于只允许特定的频率信号通过，阻止干扰信号源。并帮助吸收重载设备投入时产生的浪涌电压和主电源的电压尖峰。2％阻抗进线电抗器通常已足以能够吸收电压峰值并在多数应用情况下能避免变频器有害的停机。还能保护变频器内部直流回路电容器不至于过热和由于吸收浪涌漏电压，而减少寿命，并且增加电源阻抗。4％阻抗进线电抗器最适宜降低由变频器产生的谐波频率电流，还能使干拢信号不能通过地线传播而被反射回干扰源。安装输入电抗器时应尽量靠近变频器，并与其共基板。若两者距离超过变频器使用说明书规定的标准，应用扁平线连接。
（6）输出电抗器装于变频器的输出端（U﹑V &
W）,以允许电机在长电缆的情况下运行。在变频器输出端串接电抗器，可以解决电机过热和噪声污染。采用了输出电抗器，可省去在变频器与电机之问的屏蔽电缆。这样做不仅降低了成本，而且能很好的抑制变频器对外产生的干扰，这是使用电抗器的主要优点。
输出电抗器的电感补偿可使电机电缆相－对－相和相对－地的分布电容。由于电机电缆长度增加，电机电缆的总分布电容也随时增加，该分布电容与变频器输出端的残余电压峰值（由于变频器输出器件IGBT切换），导致电流峰值流回变频器。这些电流峰值会引起变频器有害的跳闸，安装了输出电抗器都可以避免。电抗器被装于变频器的输出端，以允许带长电缆运行，电抗器补偿了电缆中的分布电容。
（7）其它措施．1）使用屏蔽电缆削弱电磁感应和静电感应。2）在逆变电路直流侧的正、负端到地线间跨接100n以下的电容器。此种方法特别适用干7.5KW以下的用电设备。3）将控制线、信号线与电源线分开，通常距离应在200mm以上，如果控制线必须与电源线交叉，则应尽量使交叉角接近90度。
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外部环境因素对电气设备的寿命影响
外部环境因素对电气设备的寿命影响
据不完全统计，目前外部环境改变因素造成的电气设备故障占设备整体故障的62%，设计及器件缺陷18%，使用维护因素11%，其他因素9%。
具体外部环境因素对电气设备寿命影响见下表：
增加故障率
设计寿命缩短
人为及物触
笔者就上述因素做笼统总结，供大家参考。
一、温度影响
电气设备在运行中如果温度过高或过低，超过允许极限值时，都可能产生故障。
1.1对导体材料的影响
温度升高，金属材料软化，机械强度将明显下降。如铜金属材料长期工作温度超过200℃时，机械强度明显下降。铝金属材料的机械强度也与温度密切相关，通常铝的长期工作温度不宜超过90℃，短时工作温度不宜超过120℃。温度过高，有机绝缘材料将会变脆老化，绝缘性能下降，甚至击穿。
1.2对电接触的影响
电接触不良是导致许多故障
1.3对元器件的影响
从某种意义上讲，在未损坏的情况下，温度对电器元件的影响主要体现在零漂和线性度上，过高的气温导致器件散热效果下降，温度上升，超过其极限时会发生击穿、短路、断路等器件损坏性故障。
首当其冲就是热敏电阻与电解电容，电解电容在低温的时候（多少度会有所不同），容值会减少一半甚至失容。高温的时候寿命会直线下降，所以所有的电子产品计算寿命的时候都是按照电解电容来算的。
二、湿度影响
绝大部分电气设备都要求在干燥条件下使用和存放，当然过低的湿度（环境特别干燥）会产生静电对电气设备使用不利，需要控制在适当的湿度范围内。
据统计，全球每年有1/4以上的工业制造不良品与潮湿的危害有关。对于电子工业，潮湿的危害已经成为影响产品质量的主要因素之一。&
&&&&2．1对集成电路的影响
潮湿对半导体产业的危害主要表现在潮湿能透过IC塑料封装从引脚等缝隙侵入IC内部，产生IC吸湿现象。&在SMT过程的加热环节中形成水蒸气，产生的压力导致IC树脂封装开裂，并使IC器件内部金属氧化，导致产品故障。此外，当器件在PCB板的焊接过程中，因水蒸气压力的释放，亦会导致虚焊。&&
　2．2对液晶器件的影响
液晶显示屏等液晶器件的玻璃基板和偏光片、滤镜片在生产过程中虽然要进行清洗烘干，但待其降温后仍然会受潮气的影响，降低产品的合格率。因此在清洗烘干后应存放于40%RH以下的干燥环境中。
　2．3对其它电子器件的影响
电容器、陶瓷器件、接插件、开关件、焊锡、PCB、晶体、硅晶片、石英振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器件等，均会受到潮湿的危害。
电气设备在使用过程中受到湿度的危害，如在高湿度环境下使用时间过长，将导致故障发生，对于计算机板卡CPU等会使金手指氧化导致接触不良发生故障。&
大多电气设备的使用环境湿度应该在40％以下。&
三、粉尘影响
粉尘影响电气设备的控制系统及其它电子元器件可靠性，使设备使用寿命缩短，产品质量的无保障，工作条件及环境变差，各种烟尘和废气对人体造成伤害。
&&&&& 笔者以冶金粉尘为例来讨论风尘对电气设备的影响：
在冶金生产过程中不可避免会产生大量的有害粉尘。粉尘的产生不仅污染环境，损害人们的身体健康，而且对电气设备的安全运行也带来很大危害。
3.1 造成电气设备短路
冶金生产过程中产生的粉尘大多为矿物性粉尘和金属性粉尘，而这些粉尘的比电阻都不高，如烧结机尾粉尘的比电阻为1.47&10~9.06&10&O&cm，又由于粉尘的尘粒荷电性（飘浮在空气中的尘粒有90%&95%荷正电或荷负电），吸水性（吸水量多少与环境温度、湿度有关），很容易使粉尘在电气设备的周围凝集沉降，从而减少了电气距离，破坏了电气设备的绝缘强度、在线路过电压或电气操作过程中极易造成电气击穿短路事故。如总降压站因与炼钢厂较近，户外高压瓷瓶积炼钢粉尘较多，造成爬电对地短路，使全厂停电，造成很大损失。又如2低夺配电室，由于处于多产尘区，粉尘堆积在DZ型自动空气天关上部，使相间绝缘强度大大降低，造成进线母排相间短路事故，使生产停产达十几个小时。还有粉尘堆集在端子板上，造成电气误动、短路等，对其安全运行造成很大危害。
3.2 造成电气开关接触不良
粉尘堆集存于电气开关的触头之间、电磁铁芯之间都会造成电气开关接触不良故障，尤其是在继电气一接触器控制电路中影响最大。电气控制系统动作不稳定，时好时坏，从而引起的单相运行触头粘连等现象时常造成设备事故的发生。
3.3 粉尘造成的通风不良
电动机的冷却是由通风道的排热、自带风扇强迫冷却和机壳散热所完成的，往往由于通风道粉尘堵塞或机壳上粉尘堆积，使电动机的温升比平常情况下高出10℃以上，造成电动机运行温度过高，承载能力下降。
四、海拔影响
常规电气设备是指海拔在1000米以下使用来做的实验，能完成的工况。海拔影响通常是指电气设备使用场合海拔比常规实验海拔高出很多，比如我国的西藏地区。
4．1海拔对温度的影响
4．1．1海拔高会使电气设备产生发热严重，例如我们常用的电磁感应，电动机接触器都是使用它的原理，他们工作要靠旋转磁场，在高海拔下由于我们使用绝缘材料不同会产生严重发热影响到绝缘缩短使用寿命。
4．1．2海拔过高会使环境温度低：温度过低有的运转设备的润滑油会干涩，甚至不能用，会导致设备过负荷。低温也会影响继电器。继电器虽然是怕热元件，但对过低温度(如军用航空条件－55℃)也不能忽视。低温可使触点冷粘作用加剧，触点表面起露，衔铁表面产生冰膜，使触点不能正常转换，尤其是小功率继电器更为严重。试验证明，对于有些按部标生产的国产小功率继电器，虽然使用条件规定低温为－55℃，但实际上在此条件下继电器根本无法进行正常转换。
4．2海拔对气压的影响
4．2．1海拔过高会产生低气压：在低气压条件下，继电器散热条件变坏，线圈温度升高，使继电器给定的吸合、释放参数发生变化，影响继电器的正常工作；低气压还可使继电器绝缘电阻降低、触点熄弧困难，容易使触点烧熔，影响继电器的可靠性。对于使用环境较恶劣的条件，建议采用整机密封的办法。低气压还会造成断路器的外绝缘强度降低。起晕电压低，造成电晕放电。
&&&&4．2．1空气密度减小引起热传递效率降低，对于空气冷却的部件散热降低；空气减少降低绝缘介质强度，使装置容易放电，致使通常的绝缘距离变得不足。
4．3高海拔地区电气设备设计选型考虑因素
1）海拔地区要考虑温度，冬天相对温度较低，特别户外设备，选择合适温度产品，或者采取加温措施；
2）高海拔地区气压低，由于气压降低，原来电子元器件的散热性能明显降低，所以必须降低额定电流值、额定功率值使用；
3）由于低气压，所以PCB和线路的耐压降低，要增加爬电间隙；提高耐压强度；
4）由于低气压，继电器必须使用带TH后缀的高原产品；
6）由于高原，要考虑高强度紫外线的影响。
五、人为及物触影响
人为因素指对电气设备完全没有概念的人由于种种原因引起设备故障，需要设计者与使用者做好相关警示防范措施，避免出现设备故障影响设备寿命；
物触因素是指各种动物比如鸟类、鼠类等触及电气设备引起故障，需要特别做防护。
六、其他因素影响
其他因素指一些不可预见的外力因素，为小概率事件，比如暴风、雷电、临时性大磁场等不可抗拒力；需要设计、制造、使用等多方提前预防加强防范，比如对设备做防风、防雷及防电磁屏蔽等考虑。
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