智能电磁流量计的可靠性与抗干扰技术
智能电磁流量计的可靠性与抗干扰技术
可靠性是描述一个系统长期稳定、正常运行能力的通用概念，是系统在规定的工作条件下和规定的时间内持续完成规定功能（*运行）的概率。对于在工业现场使用的各种测控系统而言可靠性指标是非常重要的质量指标。 对于智能仪器而言，仪器的可靠性是由多种因素决定的，其中系统的抗力是仪器系统可靠性的关键指标。电路中所受干扰的程度可以表达为[4]： S =WC / I 公式 3-1 其中S 为电路中所受干扰的程度；W 为干扰源的强度，C 为干扰通过某种途径到达干扰处的耦合因素；I 为电路的抗力。 从3-1 式中可以看出要提高仪器的稳定性，除了努力避免或减少干扰源的干扰强度， 避免或减少耦合因素外，主动地提高仪器的抗力是提高仪器可靠性的首要方法。
智能仪器干扰和不可靠因素
追着智能仪器在测控系统中的广泛应用，仪器的应用环境也逐渐从中控机房向工厂、野外等条件恶劣的环境转移；同时由于智能仪器功能的逐渐增强，电路日趋复杂，其仪表内部的不可靠因素也不断增多。虽然影响智能仪器可靠性因素越来越复杂，但是其主要因素还是分为内部和外部干扰，以及智能仪器系统的结构设计、元件选择等方面的。
3.2.1 影响智能仪器的不可靠性因素
在智能仪器内部的主要不可靠因素[5]是：
1．元器件本身性能和可靠性问题。如果仪器选用的元器件本身性能和可靠性存在问题，仪器的长期可靠运行是无法保障的。
2．仪器系统的结构设计。如果仪器系统的结构设计存在问题。例如：在电路设计过程中没有设计消除外部干扰功能电路；电路排布或PCB 布线的过程中没有消除元器件、模块等之间的电磁耦合干扰等等。仪器无法保证在干扰时正常工作。
智能仪器外部的不可靠因素主要是：
1．以脉冲形式窜入智能仪器系统内部的干扰。如：强电场/磁场的影响；电火花， 雷电或大功率设备开关时的干扰等。
2．外部工作环境变化引起的干扰。如：温度变化，强震动等。
3.2.2 智能仪表的干扰
一般而言来自信号外部可以用屏蔽，接地等方法加以减弱消除的影响为干扰，而来自材料、器件内部的，幅度/相位呈随机分布的干扰为噪声。 干扰的来源千变万化，但是干扰窜入仪器的途径主要为以下三种[5]：
1. 空间电磁场：通过电磁辐射窜入仪器，如，雷电等；
2. 传输通道： 通过仪器的输入，输出通道窜入。
3. 配电系统：来自市电的 50HZ 工频干扰，开关电源、继电器等模块产生的干扰等。
一般情况下，经空间感应窜入的干扰在强度上都远远小于从另二个渠道窜入的干扰，而且空间感应形成的干扰又可采用良好的“屏蔽”和正确的“接地”加以解决。所以，抗干扰措施主要是尽力切断来自传输通道和配电的干扰，并抑制部分已进入的干扰作用。
按干扰作用方式的不同，可分为电源干扰，串模干扰和共模干扰。
1. 电源干扰：
当同一电源系统中的开关器件通断时产生的尖峰，通过变压器的初级与次级间的电容耦合到直流电源中去产生干扰；仪器附近的断电动作产生的浪涌电压时，由电源线经变压器级间电容耦合产生的干扰； 共用同一个电源的附近设备接通或断开时产生的干扰。 通常当上述各种干扰从电源系统窜入电源装置时，仪表有可能产生误动作
2. 串模干扰
串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声，它串联在信号源回路中，与被测信号相加输入系统.如图3-1: 图3-1 串模干扰示意图 Fig.3-1: the sketch map of series mode interference 产生串模干扰的原因主要有分布电容的静电耦合，空间的磁场耦合，长线传输的互感，50Hz 工频干扰，以及信号回路中元件参数变化等。
3. 共模干扰 共模干扰是指系统的两个信号输入端上所共有的干扰电压，可以是直流电压，也可以是交流电压，其幅值达几伏甚至更高，取决于现场产生干扰的环境条件和计算机等设备的接地情况。如图3-2 图3-2 共模干扰示意图 Fig.3-1: the sketch map of common interference--扩展阅读：开封中仪流量仪表有限公司专业生产电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计、文丘里流量计、v锥流量计、v型锥流量计、喷嘴流量计、插入式电磁流量计、智能电磁流量计、分体式电磁流量计、一体式电磁流量计、标准孔板流量计、标准孔板、一体化孔板流量计、标准喷嘴流量计、长径喷嘴流量计、标准喷嘴、长径喷嘴、插入式涡街流量计、智能涡街流量计、锥型流量计、v锥型流量计、节流装置、节流孔板、限流孔板等流量产品，更多有关电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计的信息请访问开封中仪网站：
