变频器一开，秤就跳数？聊聊传感器和电磁干扰那点事

线一缠起来，秤就开始乱跳

  前阵子一个做饲料配料的老板打电话来，说他们那条线上的秤有点邪门。白天挺老实，一过下午五点开夜班，数字就坐不住，一会儿上一会儿下，跳个两三公斤。磅房的人给这台秤起了个外号，叫「神秤」。

  查了两天，传感器换过一支，仪表也换过一台，毛病照旧。后来他拍了个视频发给我。画面里那捆信号线是绕着桥架立柱缠了好几圈的，旁边一根胳膊粗的电缆并排走着。跳数的时候，那台搅拌机的变频器正好在启动。

干扰是怎么摸到秤身上的

  称重传感器输出的信号小得可怜。常见的灵敏度是 2.0mV/V，配上 5V 激励电压，满载输出也就 10mV。一台 500 公斤的配料秤，读数跳 200 克，对应的电压变化是微伏级别。这么弱的信号走在二三十米的线上，跟一个人拎着小喇叭站在菜市场里喊话差不多。

  干扰主要从两处钻进来。

  一处是空间的电磁场。变频器输出侧的电缆、接触器线圈、电焊机、对讲机，甚至手机来电，都在往外撒噪声。另一处是传导，噪声顺着共用的电源线、接地线跑进仪表里。

  变频器是最常见的一个源头。它输出的是高频开关方波，载波频率低的 2kHz，高的能到 16kHz，每一次开关都是一次几安培到几十安培的电流突变。信号线要是和动力线挨着走，或者干脆共用一根线槽，这些尖峰很容易被感应进那几毫伏里去。

先分清是不是干扰

  跳数不一定都是干扰，排查的顺序得对。

  先看跳数的时机。要是和设备动作同步，变频器一启动就跳、行车一动就跳，基本能锁定干扰源。要是空秤也跳，一天到晚没规律，那得先查接线端子有没有松、有没有进水、屏蔽层是不是两头都接了地。

  几个土办法在现场很管用。把信号线从动力线旁边挪开，临时架空绕远一点，跳数明显变小，方向就对了。用万用表量传感器输出，手边有示波器更好，能看到几十毫伏的尖峰在往外冒。再笨一点的办法，拿一台对讲机贴着信号线喊话，读数跟着动，这条线的抗干扰能力就差得可以。

  还有个容易忽略的源头是秤体本身。秤体、传感器、料斗之间的等电位连接没做好，电机一动作，几百毫安的地电流从秤体上过，直接穿过应变片的电桥。我们在现场见过一台混凝土搅拌站的配料秤，查到最后是秤斗和机架之间垫了橡胶减震块，两边在电气上断开了。加一根 6 平方毫米的接地线跨接，跳数当场就没了。

现场能动手改的几件事

• 信号线和动力线分开走。两条线槽平行距离尽量拉到 30 厘米以上，非要交叉就垂直交叉。
• 屏蔽层单端接地。一般接在仪表侧，另一头悬空。两头都接会形成地环路，噪声反而更容易进来。
• 传感器外壳、秤体、仪表做等电位连接，别让它们之间有电位差。
• 变频器那边也想点办法，输出侧加电抗器或者套个磁环，载波频率适当往上调，干扰会软化一些。
• 线路拉得远、旁边设备又杂，就别硬撑着用 mV/V。换成 4-20mA 变送输出，或者直接上数字传感器，抗干扰能力不是一个量级。
• 仪表单独供一路电，电源侧加个滤波器，花不了几个钱。

回到那台饲料秤

  后来那台秤，传感器和仪表一个都没换。把那捆缠着的信号线松开、重新走线避开动力电缆，屏蔽层改在仪表侧单端接地，变频器输出加了个磁环。跳数从两三公斤收到 200 克以内，够他配料用了。老板说，早知道不折腾那两天了。

  称重这行的麻烦事，很多不在传感器本身。线怎么走、地怎么接、旁边的设备在干什么，这些最后都写在那几个数字里。凌腾就在常州，做测力、称重传感器和配套的仪表，现场这类跳数、飘数的毛病见得多。你要是也被跳数折腾着，把线怎么走、旁边有什么设备说清楚发过来，我们一起看问题出在哪一段。