技术丨热电偶的抗干扰措施

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热电偶的抗干扰措施

1 故障现象

我公司 1 号窑的 AB-logix5000 DCS 系统中来自预热器的温度信号是通过热电偶采集的。在使用过程中温度信号经常不准确，多路温度信号同时波动，对温度工艺参数的监控产生了不良影响。对电缆接地、屏蔽进行检查，未发现异常，后来发现当一路温度信号出现干扰时，同一模件的其他温度信号都不能稳定工作，由此判断干扰信号是从现场产生，通过输入模件干扰到了其他温度回路。

2 故障分析

温度信号原有接线方式见图 1。




热电偶信号经现场两线制温度变送器，转换为 4～20mA 信号送至 DCS 系统 AI 输入模件，毫安信号本身比较稳定，不易受到干扰，但模件采用的是单端共地接线方式，无法抑制共模干扰信号，并且使用的是同一个 24V 电源，其中一路输入信号受到干扰时，4～20mA 信号波动会传导到 24V 电源系统，电源系统的波动则影响到使用此电源的其他模拟输入回路，造成其他回路温度显示不正常。

3 解决方案

改进后的接线方式见图 2。其中，将模件的接线方式修改为差分输入浮地方式，每个回路“信号地”相互隔离，避免相互干扰，能有效过滤掉共模干扰信号。同时每一信号回路使用独立的 24V 电源，避免了干扰信号通过电源系统干扰到其他通道。




4 效果

此改进方案的关键是采用差分输入和独立电源，虽然增加了电源模块投资和接线方式复杂，但从根本上解决了信号的相互干扰问题，对窑的运行生产起到很好的指示作用。