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称重仪表设计中的EMC对策

发布时间:2021-04-08 15:21:21 |来源:网络转载

EMC(电磁兼容性)是英文Electro-MagneticCompatibility的缩写,对于它的含义,国外文献给出的通俗的说明为广这种技术的目的是在于,使一个电气装置或系统既不受电磁环境的影响,又不给环境以影响.它不会因电磁环境导致性能变差或产生误动作,而完全可以按原设计的能力可靠地工作,也就是说,如果一种电子产品,采职了有效的EMC对策后,它一方面不会给周国环境造成影响,而干扰其它电器的工作,另一方面它也不会由于周围电磁环境的干扰,而影响自身的运行准确性.不过,对于常见的称直仪表来说,一般功率都不大,频率也不是很高,对外部环境一般不至于造成多大的影响.主夏要考虑的还是外部电磁环境对仪表自身的彩响.
由于对于一个电子产品,是否有较好的电磁兼容性,关系到它的运行准确性和可靠性,而且现今社会是一个充満电子产品的世界,存在电繼干扰的环境无处不在,所以现在很多国家都很关心这个问题.有些国家专门制定了电子产品的有关EMC标准。如美国联邦通信委员会的FCC标准。国电气工程师协会的VDE标准,以及日本的VCC标准等。因此如果我们的电子产品旻进入这些国家的市场,除了要取得相关的安全认证(美国的UL认证,欧共体的CE认证等)外,还必须在EMC方面达到一定的要求才行.所以对于一个电子产品,怎样采取一些有效的EMC对策是必须考虑的,因为这关系到产品的可靠性和准确性问题,从而也是一个重量问题,它和产品市场的开拓和公司信誉是息息相关的.
对于称重仪表来说,EMC对策的执行应该说涉及到从仪表设计、生产到装配的各个环节.因为它不仅与设计原理有关,跟装配制作工艺也有一定的联系.本文主要从产品电气设计者的角度来考虑电路的EMC问题,严格地地说,要深入地讨论电子龟路的电磁兼容性,必须结合各类电路的原理和特点,从电破干扰源的产生、传播及接收三个方面来综合考虑。本文结合自身实践经验,讨论在设计中用到的现在证明是行之有效的一些EMC对策。
要采取有效的EMC对策,首先要解决好系统自身各部分电路单元之间的电磁干扰问题.这个问题解决好了,再来考虑外部电磁环境的影响.这就涉及到在PCB设计必须充分注意一些问题,如元器件的位置布局,布线的合理性等等.对于元器件位置排列要注意的是尽置将载有不同电平电流的元器件分开、使它们离开一段适当的强电流的元件和载弱
电流的元件绝对不要靠近。另外输入级元件排列一定要紧凑,且布线要短。布线时,信号线之间也不要靠近,并且元件之间接线应尽量短,特别是系统斯出线与前置级输入线不论在电路板还是接线插座上都要远离.另外,综合采用平氤屏蔽和合理的接地技术消除各电路单元之间的干扰.
要消除外部环境对系统的干扰,原则上是在外部干扰最容易进入的输入部分首先要采取预防措施,另外在各电路单元之间加入去精或滤波电路进行隔高,使进入前一级的干扰不至于影响后一级.只有这样才能保证整个系统有理相的电磁嫌容性.
我们知道,电源部分是外部电磁干扰容易进入的通道。因此在电源部分就进行抑制干扰是十分重要的.处理措施一般是在电网整入处接入电源滤波器。电源滤波器是一种让电源频率附近的频率成分通过。面对高于此频率的成分给予很大衰减的电路.图1是我们公司众多产品中采用的一种电源滤波器的电路原理图,这种电路对电源的串模噪声和共模噪声均有很好的抑制作用。

电源滤波器原理图

另外在交流电整流电路与直流稳压电路之间接入一个EMILC滤波器,可以取得更好的效果.EMILC滤波器对高频噪声有很好的抑制能力,而且它的体积很小,安装在电路上也十分方便。
2是它的电路原理图.

滤波器原理图

另外,经验告诉我们,在电路设计中,各集成电路的电源输入脚与地之间最好都要并上一个瓷片电容,这样可以有效地滤除电源中的共模噪声.
电磁干扰除了从电源部分进入外、也有可能从其它电路部分进入系统,如电磁辐射等.因此对各电路单元之间加人干扰隔离措施显得十分必要,以免干扰从前一级传递给下一级.图3是ACS-B型电子计价秤的称重传感器输出线与仪表前置放大电路输入之间的所接入的电路,此电路对高频噪声有很好的抑制作用,从而使传感器电路接收到的高频噪声不至于传递给前置放大电路.另外此秤在前置放大电路与双积分器之间接入一个二阶有源滤波器,以抑制噪声和它的传递.

传感器电路与前置放大电路之间的隔离电路图

各电路单元之间除了接入滤波或去耦电路实现抑制电磁干扰的传递外,也可以简单地在各连线之间串入磁环来抑制干扰的传递,抑制能力的大小可通过导线在磁环上绕的圈数和磁环的特性参数来确定,磁环滤波的的基本原理是这样的:由于磁环的磁滞效应,当穿过磁环的导线中电流是交变电流时,就需要做功,从而消耗掉一定的能量,这部分能量被转换为热量而辐射出去。交变电流频率越高,能量损耗越厉害.因此磁环对高频噪声有较好的抑制作用,有时为了达到很好的电磁兼容性,系统中各连接线中都串接一个合适规格的磁环.
总之'称重仪表是一种高精度的仪表,为了保证它准确可靠的运行。在仪表设计中,我们必须保证它有理想的电磁兼容性。以上介绍的就是一些我们有关称重仪表设计的EMC对策,实践证明它们都是行之有效的.它的基本思想就是在电磁干扰源易进入处采取预防措施,另外通过在各电路单元之间接入滤波电路或滤波元器件来限制电磁干扰源的传播。不过电磁干扰是一个比较复杂的问题,要使自己的称重仪表有理想的电磁兼容性,景重要的还是在产品出厂之前,一定要做充分的试验,在试验中发现问题,然后进行针对性地解决.

作者:王东红

 

深圳市卓禾仪器有限公司是一家专门从事称重仪表和全自动包装码垛生产线的研发及生产的高新技术企业,所生产的JY500系列称重显示控制器(包括配料秤仪表、皮带秤仪表、包装秤仪表、重量变送器等)高速高精度,使用寿命长。卓禾仪器有十数年的现场校验经验,在业内有良好的口碑,且有专门的售后工程师帮忙解决产品使用过程中遇到的技术问题,客户可以放心省心顺心的使用我司的产品。如果对我司的产品感兴趣,欢迎咨询。

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