Помехи, возникающие из-за плохого или неправильного заземления

Если измеряемый объект и измерительная схема (прибор) подключены к земляной шине в разных точках (например, к разным розеткам силовой сети) – могут возникать значительные наводки из-за паразитных токов, протекающих по земле.

Рис.18

Сопротивлением R_з нельзя пренебрегать (оно имеет порядок ~ 0,1 Ом/м). Паразитные блуждающие токи (от оборудования, подключенного к этой же шине) создают на R_з напряжение помехи U_n(t), включенное последовательно с U_c(t). Это – аддитивная помеха: u_вх(t) = u_c(t) + u_n(t).

Для существенного снижения влияния паразитных токов следует выполнять правило: единственная точка заземления для измеряемого объекта и измерительной системы.

Рис.19

Теперь напряжение на R_з остается в стороне от входной цепи. Небольшая доля помех остается за счет наличия сопротивления участка АВ. Для более сильного подавления помех этого вида используют измерительные системы с симметричным входом относительно земли.

Чтобы в еще большей степени избежать влияние помех,возникающих в результате несовершенства заземления, целесообразно воспользоваться ИС с симметричным входом относительно земли. В такой схеме вход называют плавающим или дифференциальным. Это общепринятый способ, применяемый при измерении очень малых входных сигналов. В таких дифференциальных ИС происходит измерение только разности потенциалов между входными клеммами (+ и --).

Заземление такой системы осуществляется через отдельный входной зажим (клемма 0). Такое заземление корпуса необходимо по соображениям безопасности. Ток земли ИС потечет через эту отдельную клемму и поэтому останется в стороне от входной цепи. На схеме показано также, как избежать емкостных наводок путем экранирования кабеля проводящей оплеткой, заземленной на стороне измеряемого объекта (измерение напряжения). Кроме того показано, что благодаря применению кабеля с двумя скрученными проводами можно избежать индуктивной наводки.

Рис. 20

Опыт академика Михайлова В. Н.

Еще раз сошлемся на опыт Михайлова. В августе 1988 года В. Н. Михайлов был техническим руководителем со стороны СССР ядерного испытания «Кирсадж» на Невадском полигоне в рамках Совместного эксперимента (СЭК) с американцами. Теоретические и профессиональные знания советских специалистов позволили получить на Невадском испытательном полигоне уникальные результаты и продемонстрировать высокий уровень Советской ядерной научной школы. Например, потери измерительной информации американцами во время испытаний на Невадском полигоне составили 30%, а наши – всего 2%. Американцы для сокращения электромагнитных наводок никак не могли уменьшить сопротивление при заземлении аппаратурных трейлеров. В. Н. Михайлов предложил использовать раствор поваренной соли, что уменьшило сопротивление в 50 раз.

(В. Н. Михайлов – академик РАН, бывший Министр Минатома, научный руководитель РФЯЦ-ВНИИЭФ).

Лекция.. Измерительные приборы.

Тема 1. Аналоговые измерительные приборы (АИП).

1.1. Электромеханические приборы.

Дата добавления: 2014-01-07