仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计

聂俊青 宿振宇 宁耀辉 王心怡 许盈盈 赵荣华

【摘 要】仪器仪表在工业生产中具有十分重要的应用。仪器仪表的可靠性及抗干扰性严重影响着工业生产的质量等，所以仪器仪表的相关工作人员在设计的过程中一定要严谨细致地分析该仪器仪表的可靠性及抗干扰性。论文就工业生产的仪器仪表进行了分析探讨，希望可以为仪器仪表的设计提出有价值的参考意见。

【Abstract】 Instrument has a very important application in industrial production. The reliability and anti-interference of instruments seriously affect the quality of industrial production， so the relevant staff of instruments must carefully analyze the reliability and anti-interference of the instruments in the process of design. The paper analyzes and discusses the instruments produced in industry， hoping to provide some valuable reference for the design of instruments.

【关键词】仪器仪表;可靠性;抗干扰性

【Keywords】 instrumentation; reliability; anti-interference

【中图分类号】TQ420.5                                            【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）05-0152-02

1 引言

随着我国经济及科技的飞速发展，在工业生产中仪器仪表的使用率也在逐年上升。因仪器仪表在工业生产中占据着重要地位，其可靠性与抗干扰性直接影响工业生产的质量及效率等。基于此种情况，加强其仪器仪表的可靠性及抗干扰性设计研究，做到合理有效地提升仪器仪表可靠性及抗干扰性的功能，可以提高工业生产的效率及质量，提升工业生产的水平。因而，我国工业生产中对于仪器仪表的可靠性及抗干扰性的普遍要求都是比较高的，并且选择仪器儀表的主要前提就是该仪器仪表的可靠性。

2 仪器仪表概述

在工业生产中仪器仪表的功能及水平的优劣，直接影响着整个工业生产的效率及质量。因而，在工业生产系统中所采用仪器仪表的可靠性，必须要达到相关的规定。一方面，仪器仪表是由元件及线路组成的，并在其达到一定的可靠性后，可以有效提升整体的生产效率，同时还可以确保其生产效率得以达到一定的标准。而仪器仪表的可靠性是工业生产企业选择的重要标准，不相同的仪器仪表都具有可靠性的特点，而仪器仪表的可靠性能越高，该仪器仪表的整体功能就越强。另一方面，随着我国相关技术及生产效率的提升，针对仪器仪表的应用条件也越发严苛。因而也使得整个仪器仪表的可靠性向更优化提升，也使得其可以更广泛地应用于工业生产系统的多种功能，满足工业生产系统的要求。同时，仪器仪表的可靠性能已经是目前评价的重要标准和要求。因而，强化仪器仪表的可靠性能可以重点体现设计的价值，也有效提升其在工业生产中的应用水平。

3 影响仪器仪表可靠性的因素

3.1 工作人员的综合素养有待提升

多数仪器仪表设备都是由工作人员操作而进行作业，因此，工作人员的综合能力优劣直接导致了其仪器仪表可靠性能的优劣。但是在实际施工中，由于部分工作人员的专业素养及工作经验不足，对于其负责的仪器仪表性能不熟悉，并在安装的过程中，不能严格细致地按照说明书上的要求进行操作安装，因而使得仪器仪表受到损伤，加之部分工作人员的岗位职责感不强，认为只要进行安装就可以，不能针对其特点进行深入研究，使得设备不能发挥出本身最大的优点。

3.2 针对仪器仪表的监管不足

在仪器仪表的安装以调试结束后，部分工作人员的认为自身的任务已经结束。对于后期做不到维护及检查，而此种情况就会使得仪器仪表的使用周期大大缩短，并且还可能导致其在生产使用中出现故障，更甚还可能导致仪器仪表的稳定性受损，从而给生产系统造成严重影响。基于此种情况，就应该加强对仪器仪表的监管及维护，提升工作人员对其重要性的认知，才得以更好地保证仪器仪表可靠性的使用，从而提升整个生产的效率。

4 针对仪器仪表抗干扰源的分析

4.1 仪器仪表抗干扰的概述

在仪器仪表抗干扰的设计中，需要分析干扰源的分布情况。但由于其应用的外界条件比较复杂，因为其在实际的运行中，不仅会受到信号的干扰，还会受到外界电流的干扰，但此种的干扰来源往往是非常广泛的。基于此种情况，想要合理有效地保证仪器仪表的正常使用，就需要相关的工作人员在设计的初期采取相关的措施排除干扰因素，以有效地保证仪器仪表的正常运行[1]。

4.2 仪器仪表干扰的来源

在仪器仪表系统内干扰的来源主要有内部的开关机及变压器，外部用电设备及电力设备。并且都会对仪器仪表的运行产生重要影响。干扰引入的方式具体分为静电感应及电磁感应，还有震动环境与脉冲电压的引入。其中，电磁感应主要指的是仪器仪表在与信号源连接时而产生的磁场干扰;静电感应主要指的是两个电场之间产生的相互作用;震动则指的是导线内部运动形成的感应电动势;脉冲电压则主要作用于模拟电路的外部模式。而此类干扰源都是与信号发生串联而产生。因此，此种干扰都属于串联干扰。

5 仪器仪表可靠性的设计分析

5.1 可靠性设计

在针对仪器仪表的可靠性设计过程中，相关的技术设计人员必须强化仪器仪表可靠性系统的准确性，提升质量标准，简化结构系统。并在仪器仪表元件满足使用功能的情况下，有效合理地优化其运行系统，同时增加仪器仪表的系统的应用价值。并且企业还要针对内部员工，进行综合的培训，使得内部员工可以充分地理解并认识到仪器仪表可靠性的重要性，有效地保证及提升工作的效率与质量。而对于仪器仪表元件的设计工作人员来讲，必须要全面考虑及了解仪器仪表的使用情况，做到元件设计的误差保证在规定的范围内，避免仪器仪表在元件选择问题上出现误差，出现数据信息不准确的情况，从而有效提升系统运行的可靠性。

5.2 提升仪器仪表可靠性的策略

提升仪器仪表系统可靠性对系统质量提升具有重要意义。一方面，为提高效率进行结构简化，同时还需要积极合理地采用科技时代下相对成熟的工艺技术及科学的设计技术，从而有效地强化仪器仪表设计的规范化及科学化;另一方面，仪器仪表元件的设计工作人员，想要合理地保证该仪器仪表能够达到较高的可靠性，就应该先从最坏的情况下，针对相关的电路及元件进行设计。并在此种情况下，进行综合性的考虑比较，在得出最不合理的结果后，在选择元件时从最不合理的数值进行考虑，从而使得该元件可以应对最差的情况，进而降低仪器仪表故障的发生，最大化地保证系统的控制功能。

6 仪器仪表的抗干扰设计措施

6.1 抗干扰的设计措施

基于对仪器仪表造成干扰的因素较多，且来源也比较广泛复杂。因而，相关的设计工作人员需要全面分析及研讨其干扰因素，并制定及落实相关的措施方案，做到合理有效地增强其抗干扰能力，保证系统得以正常运行。首先，相关的设计人员可以将涉及的扭绞信号线全部扭到一起，从而保证信号回路的面积缩减，使其可以提升仪器仪表与干扰因素间的抗拒力。并且可以有效加长各类系统之间的距离，从而使得导线可以更合理地分布在系统中，增强其抗干扰能力。另外，工作人员还可以减少该仪器仪表周围的静电与电磁，使其可以不再受到电磁或静电的危险，从而使其可以更好地提升工作效率。

6.2 抗干扰设计的措施深化

由于干扰主要的因素就是串联干扰。因而，相关的工作人员就需要深化开展串联干扰屏蔽的工作。与此同时，相关的设计工作人员可以有效地利用金屑网，对该仪器仪表进行包裹处理。同时在包裹处理之后，相关的工作人员还需要在外部进行设计安装绝缘装置，使其可以保证达到电场耦合隔断的功能。而在对串联的屏蔽设计还应该确保屏蔽接地，做到有效屏蔽的实际应用，充分合理地发挥其功能作用，得以最大化地保证预期的设计效果，使得整个仪器仪表系统得以有效運行。

7 结语

综上所述，随着时代的发展，仪器仪表的应用范围与技术也在广泛发展。同时其使用的条件与环境也越来越严苛。基于此，只有不断找出仪器仪表干扰的因素并加以解决，有效提升仪器仪表的可靠性能，优化其体系，才能保证仪器仪表系统的正常运行，进而提升工业生产的效率与质量。

【参考文献】

【1】何涛，陈建民，朱惠玉.仪器仪表的可靠性及抗干扰设计[J].河南科技，2018（23）：51-53.