1. 接地環(huán)路

　　“接地環(huán)路”對(duì)工程師和技術(shù)人員來說是非常棘手的問題漓柑，由此造成的故障很難查找竟宋，非常浪費(fèi)時(shí)間≌成樱可能會(huì)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象有：

　　盡管傳感器沒有發(fā)生變化薇缅，但儀表的讀數(shù)卻在緩慢漂移；

　　接通其他設(shè)備時(shí)攒磨，儀表的讀數(shù)發(fā)生漂移泳桦；

　　檢定裝置接在儀器電纜的末端和直接接在儀器的輸入端汤徽，兩種測量結(jié)果不同；

　　有50Hz/60Hz的正弦波疊加在直流輸入信號(hào)上灸撰；

　　有一些難于解釋的測量設(shè)備故障問題谒府。

　　上述這些問題都可能是由“接地環(huán)路”造成的。表面上看來是等電位的一些“地”浮毯、“公共點(diǎn)”和“參考點(diǎn)“完疫，實(shí)際上都有電位差。當(dāng)他們構(gòu)成通路時(shí)债蓝，由于有電位差就會(huì)有電流流過通路躯饿，這就是“接地環(huán)路”。上述問題都可以通過“隔離”來解決缚宜。

　　有時(shí)候兩臺(tái)設(shè)備各自單獨(dú)接地就會(huì)造成接地點(diǎn)的電位差犯弯，從而引起電流流過信號(hào)線路。為什么兩臺(tái)設(shè)備都接地了型圈，還會(huì)出現(xiàn)這種問題呢意澡？這是因?yàn)榕c傳輸電能和信號(hào)的銅線相比，大地和金屬外殼實(shí)際上都是電的不良導(dǎo)體喜拥，阻擋電流流動(dòng)的內(nèi)部阻抗特性會(huì)隨著季節(jié)和天氣的變化而變化芍规，并使電流通過連接這兩臺(tái)設(shè)備的任何導(dǎo)線。許多工廠和車間廠房的電位高達(dá)幾十甚至幾百伏眉堪，采用適當(dāng)?shù)男盘?hào)調(diào)理措施——“電隔離”就可以消除接地環(huán)路翰倡，這樣在接入靈敏的測試系統(tǒng)之前就有效防止了潛在的過壓損壞，從而保護(hù)了設(shè)備奉堵。隔離器提供了一個(gè)完整的浮空輸入和輸出端口吹似，從現(xiàn)場輸入到輸出以及從現(xiàn)場輸入到電源之間都沒有電通路，因此就不會(huì)有電流通路抚垃，從而不會(huì)存在接地環(huán)路

　　怎樣才能提供一條通路使信號(hào)從輸入傳遞到輸出喷楣，卻不構(gòu)成電流通路？可以采用“磁隔離”的方法鹤树，通過變壓器產(chǎn)生的信號(hào)铣焊，輸入與輸出信號(hào)之間不再是通過電路連接而是通過磁路連接，因此可以消除電通路罕伯。采用變壓器對(duì)低電平信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確曲伊、可靠的隔離，使用調(diào)制器和解調(diào)器來傳輸變壓器隔離介質(zhì)兩端的信號(hào)追他，并且隔離電壓有效值高達(dá)4000Vrms坟募。

　　有些時(shí)候我們會(huì)在高達(dá)幾百伏的地電位情況下測量熱電偶或其他傳感器的小信號(hào)，這種地電位叫做“共模電壓”邑狸。一個(gè)高品質(zhì)的信號(hào)調(diào)理器能夠抑制由“共模電壓”引起的誤差懈糯，同時(shí)仍準(zhǔn)確地放大信號(hào)涤妒，這種能力叫做“共模抑制（CMR）”。5B信號(hào)調(diào)理模塊具有足夠的共模抑制能力以減小共模電壓的影響赚哗。

　　2. 錯(cuò)誤接線和過壓

　　想想看她紫，在工業(yè)現(xiàn)場將一根電纜從一塊靈敏的數(shù)據(jù)采集卡連接到另一個(gè)機(jī)柜或廠房的其他地方時(shí)，會(huì)是什么情況妈唯？輸入和輸出接線端子混在幾百個(gè)接線端子中仪荞，這些接線端子連接著各種大小和性質(zhì)不同的信號(hào)：直流信號(hào)、交流信號(hào)督近、毫伏級(jí)信號(hào)、熱電偶艺退、直流電源笋途、交流電源、接近開關(guān)与钳、繼電器電路等隅凡。不難想象，即便是一位訓(xùn)練有素的技術(shù)員或電工也有可能接錯(cuò)線精柒。當(dāng)系統(tǒng)需要修改時(shí)绵捡，需要及時(shí)修改接線圖；有時(shí)電源發(fā)生故障探九，也會(huì)把過高的電壓無意加到系統(tǒng)上安揣。怎樣才能保護(hù)測量系統(tǒng)呢？

　　答案是：在每個(gè)模擬信號(hào)的引腳上都使用加強(qiáng)的隔離信號(hào)調(diào)理舶衬。這個(gè)并不昂貴的保險(xiǎn)措施可以防止每個(gè)輸入和輸出信號(hào)線由于錯(cuò)接或過壓而引起的問題埠通。例如，當(dāng)輸入電路用來測量毫伏級(jí)的熱電偶信號(hào)時(shí)逛犹，使用SCM5B系列的信號(hào)調(diào)理器可以提供240V的交流保護(hù)端辱。也就是說，你可以在測量熱電偶的輸入線兩端并聯(lián)240V的交流電壓虽画，而不會(huì)對(duì)設(shè)備造成任何損害舞蔽。在系統(tǒng)端使用信號(hào)調(diào)理器和現(xiàn)場I/O連接，可以保護(hù)系統(tǒng)所有的測量與數(shù)據(jù)采集設(shè)備码撰。

　　3. 分辨率降低

　　分辨率是指模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）系統(tǒng)可以檢測和響應(yīng)的最小變化渗柿。有兩種方法可以提高分辨率以測量更微小的變化：“采用更高分辨率的ADC"或"縮小測量范圍”，例如脖岛，如果你知道多數(shù)時(shí)間被測溫度值是在100℃左右做祝，那么你可以定制一個(gè)測量范圍更準(zhǔn)確的熱電偶信號(hào)調(diào)理器，采用一個(gè)溫度測量范圍為50~150℃的信號(hào)調(diào)理器鸡岗，會(huì)比測量范圍為0~1200℃時(shí)的分辨率大大提高混槐。

　　4. 多路信號(hào)具備各自不同的特性

　　在傳統(tǒng)測量方法中编兄，需要把4路、8路或16路輸入信號(hào)都接到相同類型的信號(hào)接口韵楼。例如淀祟，如果需要測量2路J型熱電偶、1路0~10V的信號(hào)决盔、4路4~20mA的信號(hào)和2路鉑熱電阻（RTD）酌铺，需要為每個(gè)通道買一個(gè)變送器，再把它們接到4~20mA的公共輸入板上∧鹎現(xiàn)在可以采用5B信號(hào)調(diào)理方案辕洗，即為各通道配置相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊，這些模塊集中安插在一塊載板上渣蒙。這些載板提供了與輸入趋亡、輸出和現(xiàn)場設(shè)備連接的所有接線端子，可以提供以下輸出：0~5V,0~10V,4~20mA缔寒，RS-232/485等挪其。同一個(gè)載板上可以混合安裝各種不同類型的調(diào)理模塊，使用方便感细，可以熱插拔什猖。

　　5. 電磁干擾

　　在現(xiàn)代化的工廠和車間里會(huì)有各種各樣的干擾源：發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)红淡、熒光燈不狮、無線電設(shè)備、發(fā)電機(jī)等在旱。每種干擾源都會(huì)輻射出能被線路荤傲、電路板和測量模塊接受的電磁噪聲。即使采取最好的屏蔽和接地措施颈渊，這些干擾也會(huì)在信號(hào)測量中以噪聲的形式表現(xiàn)出來遂黍。怎樣消除這些干擾呢？只要在信號(hào)調(diào)理系統(tǒng)中采用有效的噪聲抑制措施就能消除這些干擾俊嗽。

　　選用共模抑制和常模抑制能力強(qiáng)的信號(hào)調(diào)理系統(tǒng)可以濾除低頻噪聲雾家。在公共端測量正輸入或負(fù)輸入信號(hào)時(shí)，正輸入端和負(fù)輸入端都有共模噪聲绍豁。正輸入和負(fù)輸入共模噪聲之差為常模噪聲芯咧。在信號(hào)調(diào)理子系統(tǒng)中，典型的共模抑制指標(biāo)為160dB,這個(gè)對(duì)數(shù)比例關(guān)系意味著相對(duì)于信號(hào)來說共模電壓噪聲對(duì)測量結(jié)果的影響以108:1衰減竹揍。 

　　在射頻波段中的超高頻噪聲由于整流的緣故會(huì)引起直流偏移妆吱，這就要求必須采用其他方法來消除噪聲，包括采用特別的布線設(shè)計(jì)和使用RFI濾波器（如鐵氧體）。需要根據(jù)歐共體CE標(biāo)志要求公布的關(guān)于電磁敏感性EN認(rèn)證要求進(jìn)行性能測試啃端。很重要的典型應(yīng)用是在輸入線路和信號(hào)調(diào)理子系統(tǒng)幾英尺之內(nèi)使用收發(fā)兩用無線電設(shè)備的情況寡络，所采用的信號(hào)調(diào)理必須具備無線信號(hào)發(fā)射時(shí)抑制測量誤差的能力。合理的線路板布線和采用信號(hào)調(diào)理措施將確保在噪聲環(huán)境中達(dá)到最高精度含口。

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