磁致伸縮位移傳感器在工業環境中應用時，常常會面臨浪涌電壓（如電網浪涌、電磁干擾等）的威脅。浪涌電壓可能損壞傳感器、其附屬電路以及相關控制系統，因此防浪涌設計顯得尤為重要。以下是一些常見的防浪涌設計方法，針對磁致伸縮位移傳感器的保護措施：

磁致伸縮位移傳感器防浪涌設計

1. 浪涌保護器（Surge Protector）

浪涌保護器是一種專門設計用于吸收高電壓沖擊的器件。它通常用于電源輸入端，確保傳感器及其控制系統免受高電壓沖擊。

TVS二極管（瞬態電壓抑制二極管）： TVS二極管是一種典型的浪涌保護元件，能夠快速響應電壓突變，當電壓超過設定的閾值時，TVS二極管會迅速導通，將浪涌電壓引導至地，從而保護后續電路免受高壓損害。TVS二極管常用于傳感器的電源輸入端以及信號輸入端。

氣體放電管（GDT）： 氣體放電管是另一種常用于浪涌保護的元件。當浪涌電壓超出預定值時，氣體放電管會導通，快速分流浪涌電流。氣體放電管常用于高電壓應用中，能有效保護電路免受較大的電壓浪涌。

MOV（金屬氧化物壓敏電阻）： MOV是一種壓敏元件，當電壓超過其額定值時，它的阻值會顯著降低，吸收浪涌電流。MOV常常與TVS二極管結合使用，提供多重保護。

2. 電源隔離

磁致伸縮位移傳感器電源隔離電路

磁致伸縮位移傳感器電源隔離電路

浪涌電壓可能通過電源線路進入傳感器系統。因此，在電源設計中加入隔離模塊，可以有效降低浪涌電壓的傳遞。

隔離變壓器： 隔離變壓器不僅可以提供電氣隔離，還能夠通過阻止浪涌電壓的傳遞來保護傳感器。變壓器能夠隔離高頻噪聲、浪涌電壓等有害信號，確保傳感器的正常工作。

光耦隔離器： 對于信號傳輸的部分，使用光耦隔離器可以有效避免浪涌電壓通過信號傳導到傳感器中。光耦的優點是能夠提供高電壓隔離，同時減少信號干擾。

3. 電磁兼容性（EMC）設計

浪涌電壓往往伴隨電磁干擾（EMI）一起出現，因此對磁致伸縮位移傳感器的EMC設計進行加強是防止浪涌干擾的有效方法。

濾波電路： 通過在電源輸入端加入濾波器（如LC濾波器或RC濾波器），可以有效濾除高頻噪聲和浪涌信號。濾波器可以抑制傳感器信號和電源噪聲，減少浪涌電流對傳感器的影響。

屏蔽： 對傳感器的電纜和信號線路進行屏蔽，可以有效減少外部電磁干擾。合理的屏蔽設計可以隔離傳感器系統與外部浪涌干擾源，減少干擾電壓的引入。

4. 浪涌電流抑制電路設計

磁致伸縮位移傳感器防浪涌電路

浪涌電壓可能通過電源進入傳感器電路，引發不必要的故障。可以通過設計一些抑制電流的電路來保護傳感器。

限流電阻： 在電源輸入端設計適當的限流電阻，可以有效減少浪涌電流的幅度，防止浪涌電流對傳感器電路造成損壞。

電容緩沖： 在電源輸入端和電路關鍵點之間增加適當的電容器，可以有效緩沖浪涌電壓的瞬時波動。電容器能夠快速吸收電壓尖峰，并提供平穩的電壓輸入。

5. 溫度保護與過電流保護

浪涌電壓可能會導致傳感器的溫度升高，甚至引起過電流故障。因此，傳感器設計時可以加入溫度傳感器和過電流保護器件。

熱敏電阻（NTC或PTC）： 熱敏電阻能夠在電流過大時增加阻值，從而限制電流。NTC（負溫度系數）熱敏電阻適用于在初始浪涌時抑制電流，而PTC（正溫度系數）熱敏電阻則適用于在電流過大時自我保護。

過電流保護電路： 通過設計過電流保護電路（如保險絲、過電流保護二極管等），可以在浪涌電流過大時及時斷開電路，避免損壞傳感器。

6. 接地設計

良好的接地設計是防止浪涌電壓影響傳感器的重要手段。合理的接地能夠確保浪涌電壓快速泄放至地，避免浪涌電壓進入傳感器電路。

獨立接地回路： 設計一個獨立的接地回路，確保傳感器系統與其他設備（如電機、變壓器等）具有良好的電氣隔離，并能通過接地系統將浪涌電壓迅速引入地面。

通過以上的設計措施，可以有效減少浪涌電壓對磁致伸縮位移傳感器的影響，保障其在惡劣電氣環境中的穩定工作。如果有特定應用場景或更詳細的技術要求，設計方案也可以做相應調整。

本文轉載于深圳市博爾森科技有限公司官網：http://www.brsen.com