50Hz工频电磁场滋扰是中难以防止的题目,特别是敏感丈量中,工频电磁场会使丈量旌旗灯号淹没在工频波形里,紧张影响丈量稳固度,故排除工频电磁场滋扰是敏感丈量中弗成回避的挑衅。
是以后使用最为普遍的测温计划,各位在使用此计划时是不是会遇到如许的题目:
为何PT100测温电路会存在周期性小动摇?该若何解决?
实在涌现如许的征象首要多是存在以下几个缘故原由:
50Hz工频电磁场的影响;
四周或许等行动造成的群脉冲滋扰;
传导出来体系的工频。
图1 工频电磁场波形
由因而丈量电路存在周期性动摇,那工频电磁场扰动的可能性更大,用观测工频电磁场波形如图1,普通觉得50Hz工频电磁场滋扰是由两方面缘故原由发生:
50Hz工频滋扰经由过程传导进入体系;
50Hz工频滋扰经由过程空间耦合进入体系。
针对上述题目,排除50Hz工频电磁场滋扰的要领也相对于明确,有下述四种计划可供电路设计者去参考:
应用,阻断工频滋扰的传导门路;
敏感电路处搭建共模按捺和,滤除进入输出通道的工频扰动;
中构建IIR陷波或许FIR带阻,排除工频滋扰对丈量效果的影响;
下降丈量引线回路面积,增添屏障,削弱空间耦合效应。
ZLG推出一款断绝测温模块TPS02RAH,转为敏感电路而设想,充沛思量50Hz工频滋扰,如图2,我司接纳多种计划按捺工频滋扰,使得TPS02RAH模块分辨率可达0.01℃,且能够长期稳固运转。
图2 TPS02RAH体系计划
如上图体系计划所示,针对50Hz工频滋扰,在“基准”中,接纳硬件滤波电路,下降50Hz工频对的影响。如图3,本质上是一个电压追随缓冲电路连系,R1C1针对50Hz滤波,R2R3C2C3针对50Hz的过滤。
图3 缓冲滤波电路
详细-3dB频次呼应计较如式1ADC芯片外部PGA接纳仪表布局大幅度衰减共模工频滋扰,且内置数字,对输出旌旗灯号举行数字滤波处置,此中数字滤波算法频次呼应如图4所示,数字滤波算法的陷波点在10Hz、20Hz、40Hz、80Hz频次的整数倍处呼应,以是抉择10Hz频次的输入,能够必定水平的衰减50Hz工频扰动。
图4 数字滤波器频次呼应
连系电气断绝计划从泉源处避免50Hz工频从处传导进入体系影响敏感旌旗灯号收集端。模块接纳四层板结构,大面积敷铜接地,让地降到极低,体系的旌旗灯号回路尽量收缩,从而按捺50Hz工频滋扰的发生。
上述四种计划均运用在我司高精度测温模块TPS02RAH上,关于50Hz工频电磁场滋扰,TPS02RAH有很强的适应性,现将我司TPS02RAH与一款RTD非断绝丈量计划做比照:
图5 相干产物实测数据
如图5,在沟通环境下,应用福禄克5520A源表模仿RTD测试相干产物,模仿温度为0℃,丈量145次,统计相干数据。测试应用PC的USB接口供电,是以与5520A源表之间存在罕见的50Hz工频。图5的测试数据当中,非断绝RTD丈量计划存在必定的动摇,动摇范围在[-0.44,0.44]℃,而TPS02RAH丈量的动摇范围在[0.046,0.072]℃,受50Hz工频电磁场影响异常小,用以考证以上抗50Hz工频电磁场影响的设想有效性。在供电情形庞杂或存在不确定性的使用环境中,应用内置电气断绝的TPS02RAH模块,能够便利、稳定地完成PT100温度丈量。

