现场干扰问题如何去除

解决这些问题的方案主要有三种：

种方案是现场仪表不接地，使过程环路中只有一个接地点，但在实际应用中，这种方案往往难以实现，因为某些设备必须接地才能保证测量精度或确保人身安全，某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或气候影响而形成新的接地点。

第二种方案是使两接地点的电势相同，但由于接地点的电阻受地质条件及气候变化等众多因素的影响，这种方案通常是很难实现的。

第三种方案是在过程环路中使用信号隔离器。信号隔离器采用隔离技术，断开过程环路中的直接电路（直流通路）但又不影响过程信号的正常传输，从而了上述问题。

当然，我们也可以用DCS的隔离卡键或带隔离能力的变送器实现信号隔离，但它们价格昂贵，而且他们的隔离强度、抗***射频/电磁干扰（RFI/EMI）指标及应用灵活性比信号隔离器差，更不可能像信号隔离器那样还可解决信号转换及信号分配等问题。

模拟量传感器输出类型，一般是电流信号或是电压信号两种，电流信号抗干扰效果和远距离传输更好，电压信号的传输电路在抗电场耦合干扰时就不如电流信号。

电流型信号相当于一个非常大的电压源串联了一个非常大的内阻。这样，当负载阻抗远远小于它的内阻时，电流就总是等于它的“短路电流”。电流型信号主要优点是：传输线上的电阻和接线处的接触电阻只要不太大，只要和负载电阻之和仍然远远小于信号源内阻，就可以认为不影响收到的电流大小，仍然等于信号源的“短路电流”。

一般的电流型传感器只要负载和传输线上的总压降不超过某个界限，就保证电流值的误差不超过某个界限。实际应用时，接收电流信号的设备，总是希望输入阻抗做得尽量小。这样除了上述的精度问题以外，还有抗干扰的作用。

从上面分析可以知道：电流信号不怕传输线上的压降，但是怕漏电流。有了漏电流以后，收到的信号自然就不准了。可是漏电流常常是和电压有关的。而接收端做成低输入阻抗，电压自然也就很小。漏电流也就不会太大。

还有，常见的电场耦合的干扰信号，原理上很像一个信号源串联了一个电容，这个电容就是空间分布的寄生电容，容量是很小的，以电干扰信号的电流也是很小的。然而，如果我们的接收电路不是在接收电流信号，而是在接收电压信号，输入阻抗常常极大(注：接收电压信号，输入阻抗之所以要很大，是为了减少传输线上电阻影响)，于是干扰信号串联了分布电容后，加到这个输入端，有可能分压并不小。所以电压信号的传输电路在抗电场耦合干扰时就不如电流信号。

即仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。采用4-20mA.DC信号，现场仪表就可实现两线制。但限于条件，当时两线制仅在压力、差压变送器上采用，温度变送器等仍采用四线制。现在国内两线制变送器的产品范围也大大扩展了，应用领域也越来越多。同时从国外进来的变送器也是两线制的居多。

因为要实现两线制变送器必须同时满足以下条件:

1．V≤Emin-ImaxRLmax

变送器的输出端电压V等于规定的电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。

2. I≤Imin

变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。

3. P＜Imin(Emin-IminRLmax)

变送器的消耗功率P不能超过上式,通常＜90mW。

式中:Emin=电源电压，对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量；

Imax="20mA"；

Imin="4mA"；

RLmax="250"Ω+传输导线电阻。

如果变送器在设计上满足了上述的三个条件，就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为4mA.DC，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4mA.DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆。

采用信号隔离器，可接收来自现场的标准或非标准模拟信号输入，以标准信号形式输出到控制室或DCS，实现电源，输入和输出的相互隔离，有现场传感器变送器传递过来的电流信号，毫伏小信号或一些特殊信号不能直接采样，需要把这些信号转化为一定范围的电压信号，方便现场数据的采集。信号隔离器能方便地应用于对现场仪表的各种信号进行调理，通过隔离，并转换成工业计算机，DCS，PLC等能接受的保准信号或用户的特殊信号，在工业测量系统，电子设备，电力设备等方面被广泛应用。