屏蔽和屏蔽接地技術(shù)

（1）概述
為消除以上各種干擾源的目的，采用屏蔽接地技術(shù)，對(duì)絕大部分類(lèi)型的干擾，均有一定的抑制作用，特別對(duì)變化頻率與稱重信號(hào)一致的干擾信號(hào)，只有強(qiáng)化屏蔽措施，如雙層屏蔽或采用同軸電纜等措施予以克服。
（2）稱重傳感器的接地問(wèn)題
稱重傳感器是接地還是“浮地” ，應(yīng)視具體情況而定。如果不存在由接地導(dǎo)線傳播途徑引起的干擾，則對(duì)于一般電子秤的稱重傳感器與安裝底座間不設(shè)置絕緣墊，而與電子秤的預(yù)埋鐵板或地腳螺釘進(jìn)行直接連接。為滿足抗共模干擾的要求稱重傳感器與“地”之間還應(yīng)設(shè)置專(zhuān)用可靠的接地樁，并與稱重傳感器進(jìn)行可靠的連接。所以，設(shè)計(jì)傳感器時(shí)，應(yīng)設(shè)置接地用螺釘。
稱重傳感器信號(hào)電纜的屏蔽層可以與稱重傳感器的接地螺釘相連，也可以與稱重顯示器的接地樁端相連，可依現(xiàn)場(chǎng)情況確定，但不允許雙點(diǎn)分別同兩個(gè)接地樁入地。

對(duì)無(wú)法避免的大功率動(dòng)力線引起的工頻電磁干擾噪聲，只能采用專(zhuān)用電纜金屆防護(hù)管道的隔離式屏蔽措施。
對(duì)于稱重傳感器和二次儀麥組裝在一個(gè)殼體內(nèi)的小型屯子秤，為防止電源變壓器產(chǎn)生的電磁場(chǎng)從內(nèi)部對(duì)信號(hào)傳輸線的干擾，可將引線絞扭，以減弱干擾磁場(chǎng)；也可在引線上套一只高導(dǎo)磁率的鐵氧體環(huán)，使雜散磁場(chǎng)在鐵氧體上產(chǎn)生短路。
（3）稱重顯示器的屏蔽接地問(wèn)題
稱重顯示器的抗干擾能力應(yīng)從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：一是對(duì)稱重顯示儀衷的抗干擾設(shè)計(jì)，二是稱重顯示器內(nèi)部自身線路與器件之間的抗干擾措施。后者是本節(jié)介紹的重點(diǎn)。
（1）電源變壓器的屏蔽和接地
通常在變壓器周?chē)粚觾深^焊接成短路的銅皮或繞一組短路線圈。其作用是在交變漏磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生短路電流，從而抵消漏磁場(chǎng)。也可在初次級(jí)繞組間另纏一層開(kāi)路線圈（或開(kāi)路銅箔），并把其中一端接地線，以隔離初級(jí)端引入的異常電壓利噪聲電壓對(duì)次級(jí)的影響。
（2）放大器的屏蔽和屏蔽接地
稱重顯示器的前置放大器是一個(gè)弱信號(hào)放大器。為抑制外界干擾，通常采雙端對(duì)稱輸入的差分放大器和單層浮置技術(shù)。放大器設(shè)置在屏蔽罩內(nèi)，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)耦合變壓器或光電隔離后輸出到下一級(jí)。此時(shí)雖然也設(shè)置一個(gè)接地點(diǎn)，但與其它接地點(diǎn)不構(gòu)成地環(huán)路。在要求更高的場(chǎng)合，甚至還可采用雙層浮置技術(shù)，即放大器置于內(nèi)屏蔽層內(nèi)，公共點(diǎn)與內(nèi)屏蔽層相連，并通過(guò)隔離方式輸出，另一大的屏蔽層加在內(nèi)屏蔽層的外面，并通過(guò)導(dǎo)線接在信號(hào)線的公共地上，再經(jīng)隔離將輸出信號(hào)饋至下一級(jí)。其它輸出地線，則可單獨(dú)引出機(jī)外，接到專(zhuān)用地線上。
（3）光電隔離耦合技術(shù)
光電隔離耦合技術(shù)是利用光電耦合器件很高的輸入/輸出阻抗，把輸入地和輸出地隔離開(kāi)，從而消除由地電位變化引入的共模干擾。所以，光電耦合技術(shù)是一種特別的接地處理技術(shù)，它可應(yīng)用在運(yùn)算放大器前后級(jí)之間，也可應(yīng)用于模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間。
光電耦合器是由發(fā)光二極管和光電三極管組成的電子器件。當(dāng)信號(hào)電壓產(chǎn)生的電流流過(guò)發(fā)光二極管時(shí)，發(fā)光的強(qiáng)弱與信號(hào)電壓的大小成正比。通過(guò)光耦合到光電三極管上后，再一次將光強(qiáng)信號(hào)變成電流信號(hào)，經(jīng)放大后輸出。在光電耦合器件的兩端雖然可以有兩個(gè)接地端，但由于其具有的阻抗，所以不可能形成地電流回路，因此可有效地隔離共棋干擾。
此外，由于光電耦合器件的隔離，前后級(jí)之間就可各自應(yīng)用獨(dú)立的電源系統(tǒng)，這樣對(duì)由電源引入的干擾可再次得到抑制。

（4）稱重顯示器內(nèi)其它屏蔽和接地技術(shù)
·為防止印刷電路板地線之間構(gòu)成的“零點(diǎn)環(huán)路” ，各級(jí)模擬電路的地線，在線路上應(yīng)盡可能引到一個(gè)公共點(diǎn)上，盡可能減少匯聚點(diǎn)數(shù)；
·模擬地線要短而粗，以減少阻抗；
·模擬地、輸出地、數(shù)學(xué)地要分開(kāi)布線，不宜靠近，特別是模擬地與數(shù)字地不能靠近；
·模擬信號(hào)之間的連接線，應(yīng)用雙絞屏蔽線，以抑制串、共模干擾；
·模擬電路和數(shù)字電路兩類(lèi)器件應(yīng)設(shè)計(jì)在印刷板的不同位置，避免數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾；
·數(shù)字電路中頻率高的信號(hào)線盡可能靠近數(shù)字地線；
·與計(jì)算機(jī)連接的稱重顯示器的模擬地，數(shù)字地及計(jì)算機(jī)數(shù)字地應(yīng)分別從各公共點(diǎn)引出，并接到計(jì)算機(jī)房的專(zhuān)用地線上，不應(yīng)在稱重顯示器機(jī)內(nèi)匯集各地線；
·稱重顯示器的外殼應(yīng)接地，當(dāng)采用塑料外殼時(shí)，應(yīng)在外殼內(nèi)表面噴涂一層金屬膜再接地。
（四）接地裝置的制造、安裝技術(shù)
1．地與接地電阻
廣義而言，“地”是指基準(zhǔn)電位點(diǎn)，它并非一定是大地的電位點(diǎn)。由于地球本身是一個(gè)導(dǎo)體，它電容量極大，所以地球的地位是恒定的，為此可把地球的電位當(dāng)作基準(zhǔn)電位——零電位。
所謂接地電阻，是指打入大地的兩根金屬棒之間的電阻，實(shí)際也就是金屬棒和大地之間的接觸電阻。接地電阻取決于接地樁與大地的接觸面積、土壤性質(zhì)和接觸狀態(tài)。通常用土壤電阻系數(shù)ρ來(lái)表示土壤電阻，它定義為邊長(zhǎng)1cm的正立方體的土壤電阻。
土壤電阻系數(shù)取決于土壤的性質(zhì)。不同的土壤，電阻系數(shù)可相差數(shù)千倍。
通常，砂子、干土壤的電阻系數(shù)為2．5×105Ω·cm。很濕的沙子則為2．5×10Ω·cm。當(dāng)土壤成分中含有鹽、酸、堿成分時(shí)，電阻系數(shù)會(huì)顯著下降。另外，土壤的物理性質(zhì)，如土壤的緊實(shí)和電阻系數(shù)直接有關(guān)。土壤緊實(shí)，電阻系數(shù)就小阻。為此接地樁應(yīng)用錘打入方法接入比用填土充實(shí)法好。
2．樁位選擇和處理
電子秤的抗干擾接地樁不僅要求接地電阻小，更要求接地樁打在電位恒定的“零區(qū)” ，所以一般擬采用人工接地裝置。
當(dāng)某地區(qū)土壤電阻系數(shù)較高時(shí)，雖然該地區(qū)地電位恒定，但還應(yīng)通過(guò)下述
方法減小其接地電阻；
①接地樁離地表1/3地樁總長(zhǎng)深度，四周0.5m范圍內(nèi)，應(yīng)充填夯實(shí)粘土；
②遇砂土?xí)r，可加大地樁長(zhǎng)度，用振動(dòng)器把它打入9m以上深度；
③可用食鹽等電解液定期浸漬地樁周?chē)寥溃?br />④用扁鋼焊成網(wǎng)格狀的接地樁沉入湖，河底層作地線。
3．接地樁的設(shè)計(jì)和制作
可設(shè)計(jì)成角鋼和管形鋼等條形狀，端部呈尖形。
4．地線與地線敷設(shè)
電子秤的地線考慮地電位變化可能造成的干擾，擬采用屏蔽電纜。地線越
短越好，太長(zhǎng)甚至?xí)m得其反。
5．接地電阻的測(cè)定
通常采用電流表-電壓表法，測(cè)量0.1～100Ω范圍內(nèi)的接地電阻均有滿意結(jié)果。此法需有獨(dú)立的交流電源、輔助接地體、接地棒和高內(nèi)阻電壓表。