从芯片模块到EMC测试：物位仪表高性能背后的技术创新

仪器仪表

知识分享

Shenzhen Jiwei Automations Ltd.

深圳计为自动化技术有限公司

前言

物位仪表在现代工业中扮演着至关重要的角色，尤其是在自动化、化工、电力等行业中。

随着行业对高精度、高可靠性的要求不断提升，物位仪表的研发面临越来越多的技术挑战。电磁兼容性（EMC）测试作为其中的核心环节，不仅关系到仪表的工作稳定性，还直接影响其在复杂环境中的适应能力。

本文将从物位仪表研发的关键要点出发，探讨如何通过创新电子模块和芯片模块设计，提高产品性能，确保通过严格的EMC测试。

物位仪表研发的核心要点

1. 精度与可靠性

测量原理选择：根据具体应用场景选择合适的测量技术，如超声波、雷达或电容式物位计。以确保仪表的高精度测量。

环境适应性：物位仪表需要在各种极端环境下稳定运行，包括高温、高压、腐蚀性液体等。为此，计为通过优化传感器和外壳设计，提供了更强的抗环境干扰能力，确保其在恶劣条件下的高可靠性。

2. 创新设计与电子模块优化

传感器与电子模块：计为不断推动传感器模块与电子模块的集成创新，以提高测量精度和仪表的抗干扰能力。在芯片模块的研发上，计为注重高集成度和低功耗的设计，确保电子模块在复杂信号处理中的高效性。

电路设计与抗干扰：通过设计抗干扰电路和优化信号放大器，计为能够提升物位仪表在电磁复杂环境中的稳定性，尤其是在射频干扰较强的工业现场中，表现尤为突出。

3. 国际认证与EMC合规

计为的物位仪表产品均通过了IEC、CE等国际认证，确保其符合全球市场的要求，并具备强大的市场竞争力。同时，产品在EMC测试中的表现也通过了严格标准，满足不同区域的法规要求。

EMC测试在研发中的关键作用

1.什么是EMC测试

电磁兼容性（EMC）测试是指设备在电磁环境中能够正常工作，并不会对周围环境产生不良电磁干扰的能力。对于物位仪表而言，EMC测试不仅要确保其在复杂工业环境中正常运行，还要避免仪表的电磁辐射对其他设备产生影响。

2.物位仪表中的EMC挑战

电磁噪声与干扰：工业环境中，变频器、电机等设备经常产生强烈的电磁干扰，物位仪表的电子模块容易受到这些噪声的影响，导致测量误差或失效。

瞬态干扰：雷击、电源波动等瞬态电磁干扰会对仪表造成直接损害，甚至导致整个系统崩溃。

3.计为在EMC测试中的解决方案

优化电子模块设计：计为在物位仪表的电子模块设计中采用了高效的抗干扰方案，诸如精密电路屏蔽、接地设计、以及信号过滤等，从根本上减少外部电磁干扰对仪表的影响。

EMC测试与整改：在实验室测试阶段，计为通过多种手段（如静电放电（ESD）测试、射频抗扰度（RFI）测试等），并根据测试结果及时优化设计，确保产品能在严苛的EMC环境中稳定工作。

提高物位仪表EMC性能的策略

1.选用高质量元器件

计为特别注重元器件的选型，采用低噪声运算放大器、高性能滤波器以及高频信号处理芯片，显著提升物位仪表的抗干扰能力和信号处理精度。

2.优化硬件与电子模块设计

在PCB布局方面，计为采用分层设计，并特别注重高频信号线与敏感信号线的合理隔离。通过加强电路的屏蔽结构，减少外部电磁波的影响，显著提高了仪表在电磁复杂环境下的适应性。

3.软件算法补偿与优化

在硬件优化的基础上，计为还通过数字信号处理（DSP）技术，采用先进的滤波算法，有效地抑制噪声和干扰，提升仪表在高干扰环境中的测量精度和稳定性。

4.严格的测试与验证

计为采用业界领先的EMC测试设备和环境，模拟实际工业环境中的电磁干扰，通过反复测试、优化和验证，确保产品符合最严苛的EMC标准。

结论

物位仪表的研发离不开精确的设计和严苛的EMC测试。通过在设计阶段融入电磁兼容性理念，并通过创新的电子模块和芯片模块设计，计为不仅提升了产品的性能，也增强了其在复杂环境下的适应能力。结合先进的EMC测试技术和解决方案，计为能够为全球客户提供高可靠性的物位仪表，满足各种严苛工作环境的需求。

展望

随着工业环境电磁复杂性的不断增加，物位仪表的研发将继续关注EMC性能的提升。通过不断创新，计为致力于成为行业中电磁兼容性领域的领先者，推动物位仪表产品在全球市场中的广泛应用和技术突破。

文字丨黄工

图片来源丨华仔，小凯，MJ

封面丨云峰

封面审核丨栗子

文章审核 |黄工、盛工

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