应力测试电测信号干扰因素分析及屏蔽措施

来源 :建筑遗产 | 被引量 : 0次 | 上传用户:CBHHOLY
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:经济社会的飞速发展为更多高新技术的应用创造了条件,在应力测量领域涌现了许多新方法、新技术,极大地促进了测量工作的开展进行。电测仪表主要是指用电工或者电子计算的方法进行测量的电量或非电量的仪表。它在人们日常生活中的应用极为广泛,电测仪表在使用过程中其抗干扰性能的强弱,以及是否能进行稳定的工作成了人们主要关注的问题。本文通过对电测仪表在工作时所受干扰的原因进行主要分析,并针对其原因提出了相应的解决与预防方法,具有一定的借鉴价值。
  关键词:电测仪表;干扰;预防方法
  1、应力测试技术简介
  应力测试的原理是通过在测量部位辅以传感器的方法,测量应力变化。传感器的基本工作原理是基于应力作用下其内部电阻会发生变化的特点,以电压或电流的形式表征应力。应力测试传感器可以用于测量应变、力、位移、加速度、扭矩等参数。具有体积小、动态响应快、测量精确度高、使用简便等优点。在航空、船舶、机械、建筑等行业里获得广泛应用。常用的金属电阻应变片有丝式和箔式两种。其工作原理都是基于应变片发生机械变形时,其电阻值发生变化。
  金属丝电阻应变片(又称电阻丝应变片)出现得较早,现仍在广泛采用。其典型结构如图所示。把一根具有高电阻率的金属丝(铜或镍铬合金等,直径0.025mm左右)绕成栅形,粘贴在绝缘的基片和覆盖层之间,由引出导线接于电路上。图1为金属丝应力测试结构。
  图1金属丝应力测试结构
  金属箔式应变片则是用栅状金属箔片代替栅状金属丝。金属箔栅系用光刻技术制造,适于大批量生产。其线条均匀,尺寸准确,阻值一致性好。箔片厚约1—10μm,散热好,粘结情况好,传递试件应变性能好。因此目前使用的多系金属箔式应变片。
  2、应力测试电测信号干扰因素分析
  应力电测技术在众多领域都发挥了较好的实际效果,成为了当前工业领域不可多得的测量方式。这项技术具有较高的准确性和测量结果的即时性。但是在实际操作中难免会受到外部以及内部一些干扰因素的影响,针对这些影响因素进行研究分析,具有重要的意义。
  2.1电源干扰
  电源干扰是在电测中常出现的一种干扰类型,主要是通过电源引起的信号干扰,具体来说是指在不同的电测系统或者在同个电测系统中不同的电路使用相同的电源,此时容易形成电源的内阻耦合形成自身的噪声输出,或者表现为对外来干扰信号进行接受,最终影响系统的稳定运行,形成干扰。
  2.2电磁感应的干扰
  电磁感应是指磁的耦合信号源与仪表之间的连接导线、仪表内部的配线通过磁耦合在电路中形成干扰。若电测仪表周围有大功率的变压器、交流电机、高压电网由于这些场合下存在着很强的交变磁场而仪表的闭合回路处在这种变化的磁场中将会产生感应电动势。
  2.3静电感应的干扰
  静电感应就是指电的耦合在相对的两物体中,结果一物体的电位发生变化,由于物体间的电容的作用也会使另一物体的电位发生变化。当干扰源产生的干扰以电压形式出现时,干扰源与信号电路之间存在容性(电场)耦合,这时干扰电压线电容耦合到信号电路产生干扰。图2为静电感应干扰电路示意图。
  图2静电感应干扰电路示意图
  2.4噪声干扰
  噪声干扰包括了三类,分别是感应噪声干扰、反射噪声干扰以及失真噪声干扰,所谓感应噪声干扰是指存在与电路板中的一种常见干扰,是由电路布线或者是元器件的安装失误导致的电场感应以及磁场感应,通过形成电场和磁场直接形成感应式的噪声干扰。而反射性噪声干扰,主要是在长线传输的过程中,由于传输阻抗的不相适应,或者是冲突形成噪声反射,折回噪声对系统和电路造成噪声干扰是真噪声干扰,是与电路工作的异常直接相关的,在信号传递的过程中,或多或少会因为电路的异常而发生畸变,畸变较大时就会产生干扰,影响测点系统的稳定安全运行。
  2.5不同地电位引入的干扰
  在大地中,各个不同点之间往往存在电位差。尤其在大功率的用电设备附近,当这些设备的绝缘性能较差时,这一电位差更大。电测仪表在使用中又会有意或无意地使输入回路存在两个以上的接地点。会把不同接地点的电位差引入仪表,如图3所示。
  图3不同地电位引入干扰示意图
  3、应力测试电测信号干扰屏蔽措施
  电测技术中的抗干扰措施是针对电测系统本身的特征,结合干扰的种类和传递途径,探索在实际工作中如何更好地实施抗干扰措施,保护电测系统的正常运行。
  3.1接地技术
  接地是指在电路系统中的某电位基准上通过建立低电阻通路,尤其是在电测设备中,接地是防止和抑制干扰的重要方法之一,在抗干扰技术中发挥着重要作用。电路设备中的干扰途径是通过不合理的接地以及电阻耦合造成的,因此正确处理电路中的接地问题是保证电路正常有序工作的关键,在电测系统中进行接地技术需要分为三种不同类型的“地”,分别是数字地、模拟地、电源地。
  3.1.1数字地
  数字地也可以称之逻辑地,数字地是数字电路零电平的公共线相对来说,数字信号般比较强,因此对数字地线的要求相对较低,但是仍然需要正确处理数字信号,并且做好接地工作,这是与数字信号的脉冲状态直接相关的,因为其动态脉冲电流容易在接地阻抗上产生干扰电压,因此针对数字地的接地也需要做好防护措施。
  3.1.2模拟地
  模拟地由于其高频率运作,很容易接受来自外部的干扰信号,因此在实际测点工作中,应该做好模拟地的接地工作,防止电阻耦合以及外部信号侵入等形成的干扰。
  3.1.3电源地
  电源地是整个测电电源系统的接地线,是电源电路以及其他电路的公共基准线,因此在这里容易产生耦合以及电流脉冲,从而形成干扰,影响电路的正常工作,在接口处做好接地工作是保证电源地稳定运行的关键。   3.2滤波技术
  滤波技术的工作原理与现实生活中常见的漏斗类似,是将有用的部分过滤出来,而将不用的部分排除在外,采用滤波技术是个将有用信号进行传递而阻止无用信号的过程,因此在抗干扰上更加直接、效果更加明显,在抗干扰的过程中滤波器主要是对此类工作干扰信号进行抑制和阻挠,从而使得电路稳定,防止干扰。
  具体来说在电测系统中主要有旁路滤波和去耦滤波两种方式:
  3.2.1旁路滤波
  旁路滤波在抗干扰电路中较为常见,其针对的主要对象是电源网中的干扰信号,因此,在实际工作中,旁路滤波通过其过滤能够在一定程度上消除原来的脉压过冲的情况,同时也起到降低副瓣的作用。
  3.2.2去耦滤波器
  去耦滤波主要针对的是电路中的耦合情况,大I为耦合会在电路中形成相互干扰或者是产生激荡和噪声,因此去滤波器主要是把电路和电源进行合理隔离,从而达到消除各电路间耦合的目的。
  3.3布线技术
  布线技术主要是指通过合理的布线,抑制干扰具体来说需要注意让输入与输出回路之间保持一定的距离,从而达到防止激荡的目的,再次是在信号走线的布线时应该尽量排列有序防止交错;最后是尽可能形成大面积的电源面和地线面,从而达到降低抗阻的目的。
  3.4屏蔽技术
  屏蔽技术与滤波技术类似,是将有用的信号留下,而将无用的信号屏蔽在电路之外,一般来说包括了电场屏蔽、磁场屏蔽以及电磁屏蔽三种,这三种屏蔽技术的利用在抑制干扰上发挥着重要作用。
  结语
  综上所述,应力电测技术在实际中的应用不断成熟,这很大程度上得益于其应用领域发展所提出的更高要求。干扰信号作为影响测量结果的重要因素,受到了广泛的关注。在电测技术的实际运用中,如何抑制干扰已经成为保护电路稳定发展的关键,抗干扰技术需要从具体的干扰种类以及具体的工作环境出发,实事求是地进行抗干扰措施。抗干扰技术的实施是保证电测技术精准度的关键,也能够极大地提高电测的效率,同时也能够保证测量对象的安全稳定运行。
  参考文献:
  [1]汪择宏.电子仪器中敏感元器件的屏蔽[J].电子测试.2008(04)
  [2]戚凤梅.电测仪表的屏蔽保护初析[J].现代计量通讯.2007(03)
其他文献
摘要:建筑幕墙是由幕墙支承结构体系与面板组成的建筑外围结构,根据建筑幕墙使用的面板材料,可分为玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙等。而开放式背栓石材幕墙源于“通风对流”原理,墙体与石材幕墙之间形成一个空气腔。适合大型建设项目采用。本文就背栓式石材开放式幕墙结构特点及设计进行探讨。  关键词:石材幕墙;背栓;开放式  一、背栓石材幕墙的发展  背栓式石材幕墙是通过锚栓凸形结合与框架支撑协调组合而成的新技术
期刊
摘要:差压变送器在工厂有广泛的应用,为保证其正常运行及准确性,定期检查、校准是很有必要的。  关键词:差压变送器;常规差压变送器的校准;智能差压变送器的校准  0、引言  差压变送器在工厂有广泛的应用,为保证其正常运行及准确性,定期检查、校准是很有必要的。现介绍一种不用拆除导压管就进行现场校准的方法。  1、准备工作:  我们知道差压变送器在应用中是与导压管相连接的,通常的做法,需要把导压管和差压
期刊
摘要:本文在理解传统村落公共交往空间的含义基础上,以岭南传统村落小洲村为例论述,把小洲村内的公共交往空间分为“点”状、“线”状、“面”状三类公共交往空间,并分析小洲村内公共交往活动的情感基础和交往空间的特点,进而提出来传统村落公共空间的传承策略,以期对传统村落的保护及新村建设提供参考。  关键词:传统村落;公共交往空间;小洲村;传承策略;  1传统村落公共交往空间  1.1交往空间  在我国,交往
期刊
摘要:本文首先从建筑排水节能减排、防治水质污染等方面着手,详细的探讨了如何利用现有的新材料、新设备和新工艺实现建筑给排水的环保设计。谈了谈自己的看法,可与同行共同探讨。  关键词:建筑;给排水设计;节能减排;环保;  前言  在全球保护环境、节能减排的大背景下,建筑给排水设计中的节能问题也日益受到重视。我国正在大力提倡建立资源节约型社会,建筑给排水的节能设计有着显著的社会和经济效益。水是生命之源,
期刊
摘要:结合湖南省永顺县永吉高速公路的实践,工程试验检测工作对于提高工程质量、加快工程进度、降低工程造价、推定公路工程施工技术进步,起到极为重要的作用,是工程技术参数、施工质量控制、施工验收评定的主要依据。在生产过程中是保证工程质量及最终证明其结果的必要技术手段。  关键词:试验室;工程质量;作用  永吉高速公路位于湖南省西北部区域重要省际通道,是湖南省高速公路网规划“七纵九横”中第七纵重要组成部分
期刊
摘要:随着经济的发展和社会的进步,压力管道射线检测技术的应用越来越广泛。压力容器的射线照相检测对象主要是材质、壁厚、形状和尺寸不同的容器和管子的对接接头、对接焊缝和其它形式接头,T形和角接接头则需特殊的透照技术。只有自身质量符合要求的射线底片,才有条件按标准对焊接质量进行评定和验收。本文首先分析了压力管道射线检测中的常见问题,并提出了解决方法,希望能够为压力管道射线检测起到一定的帮助和借鉴作用。 
期刊
摘要:随着电力电子技术在水泥工厂中的广泛应用,电网中的谐波含量不断上升,电能质量的问题日益突出,谐波污染已经对水泥生产线的安全、稳定、经济运行构成了威胁。因而了解水泥厂谐波来源及危害,研究谐波的治理措施,对改善用电质量和确保水泥生产线的安全经济运行有着十分重要的意义。  一、水泥厂电力系统中谐波的来源  电力系统中的谐波来自电气设备,其中非线性用电设备是主要的谐波源,是影响电网电压波形质量的主要矛
期刊
摘要:随着现代建筑的不断发展与进步,还有部分建筑工程存在着质量的问题,本文作者主要对建筑工程施工过程中所出现的问题进行了分析,分为几个阶段来控制工程建筑质量波动以及避免那些通常出现的质量问题,并对相关施工质量问题提出了有效的控制措施。  关键词:建筑施工;质量现状;质量管理措施;设备优化;波动原因  1 建筑工程施工质量现状  建筑行业的质量管理层次还是停留在单一化的质量管理水平上,管理体系不够完
期刊
摘要:本文结合我国农田水利设施现状,初步分析了新时期农田水利建设的重要性,并对新时期加强农田水利建设的措施提出了五个方面的建议。  关键词:农田水利;水利建设;措施  农田水利基本建设是农业生产的命脉,充分发挥农田水利设施的作用,是农业增效_农民增收的基本保障。至2009年2月,全国有15个省市遭受严重旱情,作物受旱面积达1.55亿亩。通过农田水利工程加大抽水调水力度,确保了局部地区的严重旱情得到
期刊
摘要:GPS已经被广泛地运用并发展成为一个真正的三维测量工具,GPS测量的平面坐标精度能达到工程测量的要求,然而GPS在高程定位精度方面还存在着缺陷。本文主要阐述了GPS高程系统的测量原理,通过高程测量数据的处理,重点分析影响其高程测量精度的因素,以及提高GPS高程测量精度的措施,从而为城市建设和发展提供可靠的测量基准。  关键词:GPS技术;误差;高程测量;精度分析;高程拟合  引言  GPS定
期刊