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皮帶秤的電磁干擾剖析之雷擊影響

在電子電路的應用過程中,或多或少的受到環境的電磁干擾,對于測控系統來說,一
般表現為測量精度降低。針對這種情況我們往往采取各種手段來保證皮帶秤的精度,但是在保證精度的同時
系統也一直工作于存在各種惡劣電磁條件的環境中,造成部分設備損壞或者整個系統的損壞。本文
簡要概述一下幾種電磁干擾的產生及進入皮帶秤系統的途徑;幾種保證精度的方法及在保證精度的情況下
存在的隱患;系統工作在有隱患的情況下如何最大程度的保護整個系統的安全。
【關鍵詞】 電磁干擾;測控精度;系統隱患和保護;模塊化設計

引 言
實際的電子電路設備和系統的應用中,總歸是依靠模擬信號和數字信號的運算、處理和傳輸等
手段,實現各種目的和功能。設備和系統的工作總是處在一定的電磁環境中的,不管這種環境是可
以預期或者不能預期,設備和系統總是或多或少的受到一定程度的干擾,導致電路會產生不同程度
的電壓變化。電壓變化的程度取決于電磁環境中干擾條件的強弱,以及系統對干擾防護能力的強弱。
系統的抗干擾能力差往往會出現延時、畸變、衰減等等,從而導致諸如測控系統精度降低、控制系
統無法正常工作等等,一些不可預見的后果。以下對幾種電磁干擾情況中略提幾種,并針對電磁防
護闡述個人觀點意見。
一、ESD 和感應雷擊防護
ESD 可以解釋為靜電釋放,同時它指的是靜電產生和防護的一個學科。靜電的產生可能是摩擦、
極化等等,我們不做具體闡述。靜電的特點是凝聚時間長、電壓高,除開自然界的帶電云體之類的
情況外,一般靜電蘊含的電量都比較低,但是靜電的釋放往往發生在很短的時間內,產生一個很強
的脈沖來干擾或者破壞系統。
在實際使用中,自然界形成的雷電是最嚴厲的放電情況,放電的過程是帶電云體中蘊含的電量
一次性釋放的過程。這種帶電云體體積一般都相當大,而水的電容系數為僅次于硫酸的 81,因此帶
電云體存儲的能量是非常大的,一次雷擊所釋放的能量也是相當大的。當電子設備和系統直接遭到
雷擊時,設備的損壞幾乎是不可避免的,哪怕僅僅是有一些傳遞到系統的感應雷擊都很難避免設備
損壞。

為了避免雷擊,一般都在高壓線
路的上方平行架設一條地線,這條地線一般稱為避雷地線。所謂地線就是與大地相連的導線,當打
雷的時候,雷電首先會打到避雷地線上,避雷地線可把雷電引入地球,避免高壓輸送線路被幾億伏,
乃至十幾億伏的雷電把發電機或變壓器的線圈與外殼擊穿,以及把與線路連接的其它電器設備遭受
瞬間高壓沖擊而損壞。
避雷地線之外,發電機和變壓器的外殼也要接地,這種接地叫防護接地。防護地線與避雷地線
兩者是不同的,防護地線與避雷地線的最大區別是,防護地的地線一般沒有電流通過,而避雷地的
地線在打雷時有非常大的電流通過,電流可大于數十萬安培。避雷地的主要作用是把雷電高壓引入
地球,以降低雷電高壓對電子設備的沖擊;而防護接地則是讓設備外殼的電位與地球相同,避免設
備內部電路在強電場之下感應帶電產生位移電流,以及人體觸摸電子設備外殼時不會觸電。因此,
兩者要做完全分開的兩個不同的接地端。
雖然避雷地線和電子線路中的地線都要接地,但是兩者一定分開兩個完全不同的接地端。

 

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