Ursachen für analoge Signalverzerrungen

Im industriellen Produktionsprozess werden verschiedene Instrumente und Zähler zur Überwachung und Steuerung des Erzeugungsprozesses verwendet, die eine Vielzahl von Signalen erzeugen: sowohl schwache kleine Signale mit Millivoltpegel als auch mehrere zehn Volt. Große Signale, sogar starke Signale zu Tausenden von Volt und Hunderten von Ampere; es gibt DC-Niederfrequenzsignale, Hochfrequenz- oder Impulsspitzensignale; und diese Signale müssen den Prozess der gegenseitigen Übertragung und Übertragung durchlaufen, so dass sichergestellt werden kann, dass diese Signale insbesondere die Nichtverzerrung von analogen Signalen während der Übertragung zu einem Problem werden, das beim System-Debugging gelöst werden muss.

Insbesondere kann die Prozesssteuerung nur dann sicher und zuverlässig sein, wenn die analoge Signalübertragung zwischen dem Steuergerät und den vor Ort verteilten Sensoren und Aktoren fehlerfrei und unverzerrt ist. Besonders analoge Signale mit geringer Leistung werden von verschiedenen externen störgerät beeinflusst, wenn sie in einer industriellen Umgebung mit hoher Interferenz übertragen werden, und sie benötigen einen zuverlässigen Übertragungskanal. Die tägliche Arbeitserfahrung zeigt, dass analoge Signale aufgrund der Geräteanforderungen sorgfältig behandelt und übertragen werden müssen. Die Mess- und Steuerparameter, die in Form von analogen Signalen zwischen dem Feld und der Steuerschicht übertragen werden, befinden sich im Übertragungsprojekt häufig in einer rauen industriellen Umgebung, was zu einer Verzerrung dieser Signale führen kann.

Gründe für die Verzerrung analoger Signale

1. Erdschleifenproblem: Wenn zwei oder mehr Erdungswiderstände in der Prozessschleife nicht gleich sind, tritt eine Erdschleife auf und das Prozesssignal geht verloren.
Um das Signal vollständig ohne Verzerrung zu übertragen, besteht die ideale Situation darin, dass die Signale in allen Geräten und Instrumenten einen gemeinsamen Bezugspunkt haben, dh eine gemeinsame "Masse". Nur so kann die Potentialdifferenz zwischen den Signalreferenzpunkten aller Geräte und Zähler "Null" sein. Offensichtlich ist es schwierig sicherzustellen, dass der Erdungswiderstand verschiedener Geräte gleich ist, und der Erdungswiderstand steigt mit zunehmender Übertragungsentfernung, und manchmal kann sogar eine Potentialdifferenz von bis zu 200 V auftreten.

2. Gegenseitiger Anschluss von Messkreisen: Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, sollte bei diesen Kreisen der Referenzpunkt aufgrund des Anschlusses mehrerer Signalstromkreise angehoben werden.

In dieser Art von miteinander verbundener Messschleife steigt die Referenzspannung aufgrund des kontinuierlichen Anstiegs des Widerstands zwischen den Drähten unvermeidlich an.

3. Elektromagnetische Interferenzprobleme: Dies ist eine relativ häufige Interferenz, insbesondere in einer industriellen Umgebung mit großer Entfernung oder hoher Interferenz. Es ist schwierig, induktive und kapazitive Interferenzen in der Messschleife zu vermeiden.