横河大学：热电偶测温的抗干扰问题-融创电子社区

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[讨论] 横河大学：热电偶测温的抗干扰问题

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楼主 | 发布于 2020-08-02 | 只看楼主

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使用热电偶测温经常会遇到电气干扰的困扰。一方面，近年由于变频电源在各行各业的普及，测试环境变得越来越严酷。另一方面，热电偶温度变化所产生的热电势很小，因此与热电阻等其他传感器相比更容易受到电气干扰的影响。

图1是常用变频器等效回路图，可以看到同时存在三种干扰源，50Hz的商用电源，脉宽调制(PWM)产生的高频脉冲干扰(电力密度较高)，和低频变频干扰。

图1 变频器等效回路图

横河的测量仪表所提供的抑制干扰功能包括

积分

一阶低通滤波

通道独立A/D模块

积分A/D顾名思义是指对模拟信号进行特定时间积分运算后再进行A/D变换。可针对不同的工频(50Hz/60Hz)干扰源，设置合适的积分时间(测量周期)以达到抑制效果。积分A/D抑制干扰示意图如图2所示

图2 积分A/D抑制干扰示意图

当干扰信号频率和A/D积分周期不匹配时，干扰影响无法只通过“积分”抑制。因此，横河高速模块提供滤波功能，通过调整一阶低通滤波器的截止频率，结合A/D积分可抑制高频干扰源的影响。但是滤波会使测量结果产生一定的滞后，因此常用于稳态温度测试。A/D积分结合一阶低通滤波器抑制干扰示意图如图3所示。

图3 积分A/D结合一阶低通滤波器示意图

目前市场上常见的数据采集仪器多为扫描型，即多个通道共用一个A/D，通过继电器分时切换。扫描型最大的优点是节约成本，而缺点是采集速度受限且通道间切换易受干扰影响。横河推出通道独立A/D模块(如图4)，每个测量通道使用独立A/D转换器，提高抗干扰性的同时大幅提高了共模耐压。