抗干扰的措施-传感器
传感器中使用的抗干扰技术
传感器中使用的抗干扰技术1.1绕线技术：通过绕线使传感器输出电缆进行电磁屏蔽，减少外部电磁干扰对传感器的影响。
1.2金属屏蔽技术：在传感器的外壳或电路板上添加金属屏蔽层，阻挡外部的电磁干扰。
1.3增加滤波器：在传感器的电路中增加低通、高通或带通滤波器，滤除干扰频率的信号。
1.4增加隔离器：将传感器与被测对象的电路隔离，阻止干扰信号的传播。
1.5引入可变增益放大器：根据不同的工作环境，通过调整放大器的增益，提高传感器的输入信号与干扰信号的动态范围。
2.1数字滤波技术：通过数字信号处理算法，滤除干扰信号，提取有效的测量信号。
2.2校正算法：通过对不同工作环境下的干扰信号的分析和建模，设计相应的校正算法，消除干扰对测量结果的影响。
2.3故障诊断技术：通过对传感器输出信号的监测和分析，检测传感器是否受到干扰或故障，并提供相应的补偿或报警。
2.4信号处理算法：通过对传感器输出信号进行处理，提取有效信息，滤除干扰信号。
2.5信号采样技术：通过合理的采样频率和采样精度，提高传感器对有效信号的采样率，减少干扰信号的干扰。
3.电磁兼容性设计技术3.1地线设计：合理设计传感器的地线布线，减少电磁辐射和电磁感应。
3.2电源线设计：合理设计传感器的电源线布线，减少电磁干扰和电磁感应。
3.3路由规划：合理规划传感器的布线路径，尽量避免与其他电磁源的干扰。
3.4屏蔽灵敏部件：对于传感器中的灵敏部件，如ADC等，使用合适的屏蔽措施，减少电磁干扰。
3.5系统排布：合理布置传感器系统中各个模块的位置和间距，减少它们之间的电磁干扰。
4.地址编码技术4.1使用独特的地址编码：将每个传感器分配一个独一无二的地址，通过地址编码来区分传感器之间的信号。
4.2增加容错机制：在地址编码中增加冗余信息，使得接收端能够校验传输的地址信息是否正确。
4.3时钟同步：通过时钟同步技术，使得传感器能够在相同的时间窗口内发送和接收信号，避免信号混淆和干扰。
传感器及仪器仪表抗干扰的措施
传感器及仪器仪表抗干扰的措施、供电系统的抗干扰设计1对传感器、仪器仪表正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰，产生尖峰干扰的用电设备有：电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯，甚至电烙铁等。
尖峰干扰可用硬件、软件结合的办法来抑制。
用硬件线路抑制尖峰干扰的影响 (1) 常用办法主要有三种：①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器，将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上，从而减弱其破坏性；②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器，利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲；③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻，利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压，从而削弱干扰的影响。
(2)利用软件方法抑制尖峰干扰对于周期性干扰，可以采用编程进行时间滤波，也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样，从而有效地消除干扰。
．技术抑制尖峰脉冲的 (3)(watchdog)采用硬、软件结合的看门狗影响访问一次定时器，让定时器 CPU 软件：在定时器定时到之前，重新开始计时，正常程序运行，该定时器不会产生溢出脉冲，也就不会起作用。
一旦尖峰干扰出现了“飞程序”，则watchdog就不会在定时到之前访问定时器，因而定时信号就会出现，从CPU 而引起系统复位中断，保证智能仪器回到正常程序上来。
实行电源分组供电，例如：将执行电机的驱动电源与控制电 (4) 源分开，以防止设备间的干扰。
采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设 (5)备的干扰。
该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。
(6)采用隔离变压器考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合，而是靠初、次级寄生电容耦合的，因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离，减少其分布电容，以提高抵抗共模干扰能力。
采用高抗干扰性能的电源，如利用频谱均衡法设计的高抗干(7)扰电源。
这种电源抵抗随机干扰非常有效，它能把高尖峰的扰动电的电压，但干扰TTL电压峰值小于电平)(压脉冲转换成低电压峰值脉冲的能量不变，从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。
传感器的补偿和抗干扰技术
( xi xk 1 )( xi xk 2 ) ( xi xk )( xi xi 2 ) yi yk yk 1 ( xk xk 1 )( xk xk 2 ) ( xk 1 xk )( xk 1 xk 2 ) ( xi xk )( xi xk 1 ) yk 2 ( xk 2 xk )( xk 2 xk 1 )
当检测值确定后，首先通过查表确定所在区间，再顺序 调到预先计算好的系数项，然后代入插值公式计算出。
第12章
传感器的补偿和抗干扰技术
2) 二次插值法(又称抛物线法)
它的基本思想是用 n 段抛物线，每段抛物线通过3个相邻 的插值接点，来代替函数 y f ( x)的值。可以证明，y i 的计 算公式为
第12章
传感器的补偿和抗干扰技术
2. 传感器动态特性的实验确定法
动态特性的实验确定方法常常因传感器的形式 (如 机械的、电气的、气动的)不同而不完全一样，但从原 理上一般可分为阶跃信号响应法、正弦信号响应法、随 机信号响应法和脉冲信号响应法等。
第12章
传感器的补偿和抗干扰技术
抗干扰技术
“干扰”在检测系统中是一种无用信号，它会在测 量结果中产生误差。因此要获得良好的测量结果，就 必须研究干扰来源及抑制措施。通常把消除或削弱各 种干扰影响的全部技术措施，总称为抗干扰技术或称 为防护。 干扰的产生 干扰(也叫噪声)是指测量中来自测量系统内部或 外部，影响测量装置或传输环节正常工作和测试结果 的各种因素的总和。
第12章
传感器的补偿和抗干扰技术
干扰的产生主要有两大类：电气设备干扰 和放电干扰。电气设备干扰主要有射频干扰、 工频干扰和感应干扰等；放电干扰主要有弧光 放电干扰、火花放电干扰、电晕放电干扰和天 体、天电干扰等。 根据干扰产生的原因，通常可分为以下几 种类型。 1. 机械干扰 2. 热干扰 3. 光干扰 4. 湿度干扰 5. 化学干扰6. 电磁干扰
传感器的问题解决方案
传感器的问题解决方案一、引言传感器是现代科技中不可或缺的重要组成部分，广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。
然而，由于传感器的特殊性质，常常会遇到一些问题，如精度不准确、响应时间过长、抗干扰能力差等。
本文将针对这些问题提供解决方案，以提高传感器的性能和可靠性。
二、问题一：精度不准确1. 问题描述传感器在测量过程中可能会出现精度不准确的情况，即测量结果与实际值存在偏差。
2. 解决方案（1）校准传感器：通过与已知准确值进行比较，对传感器进行校准，调整传感器的输出值，使其更接近实际值。
（2）增加滤波器：在传感器输出信号的处理过程中，加入滤波器，滤除噪声和干扰，提高精度。
（3）使用更高精度的传感器：选择精度更高的传感器，以减小测量误差。
三、问题二：响应时间过长1. 问题描述传感器在检测到信号后，需要一定的时间才能输出响应结果，这可能导致延迟问题。
2. 解决方案（1）优化传感器设计：改进传感器的结构和工艺，提高信号检测和处理的速度，缩短响应时间。
（2）增加缓冲器：在传感器输出信号的处理过程中，加入缓冲器，提前处理部分数据，减少响应时间。
（3）使用快速响应的传感器：选择响应速度更快的传感器，以缩短响应时间。
四、问题三：抗干扰能力差1. 问题描述传感器在工业环境中常常受到电磁干扰、温度变化等因素的影响，导致测量结果不准确。
2. 解决方案（1）优化传感器的抗干扰设计：采用屏蔽、隔离等措施，减少外界干扰对传感器的影响。
（2）增加滤波器：在传感器输出信号的处理过程中，加入滤波器，滤除干扰信号，提高抗干扰能力。
（3）使用抗干扰能力更强的传感器：选择抗干扰能力更强的传感器，以减小干扰对测量结果的影响。
五、总结通过对传感器常见问题的解决方案进行分析，我们可以提高传感器的精度、响应时间和抗干扰能力。
校准传感器、优化设计、增加滤波器以及选择更高精度、更快响应、抗干扰能力更强的传感器都是有效的解决方案。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方案，以提高传感器的性能和可靠性，满足各种应用需求。
抑制传感器电路噪声的措施及抗干扰设计方案分享
抑制传感器电路噪声的措施及抗干扰设计方案分享
电路设计和应用始终需要尽量消除或抑制电子电路的干扰。
传感器电路通常用来测量微弱的信号，具有很高的灵敏度，如果不能解决好各类干扰的影响，将给电路及其测量带来较大误差，甚至会因干扰信号淹没正常测量信号而使电路不能正常工作。
在此，研究了传感器电路设计时的内部噪声和外部干扰，并得出采取合理有效的抗干扰措施，能确保电路正常工作，提高电路的可靠性、稳定性和准确性。
但也很容易接收到外界或内部一些无规则的噪声或干扰信号，如果这些噪声和干扰的大小可以与有用信号相比较。
那幺在传感器电路的输出端有用信号将有可能被淹没，或由于有用信号分量和噪声干扰分量难以分辨，则必将妨碍对有用信号的测量。
所以在传感器电路的设计中，往往抗干扰设计是传感器电路设计是否成功的关键。
1. 传感器电路的内部噪声
1.1 高频热噪声
高频热噪声是由于导电体内部电子的无规则运动产生的。
温度越高，电子运动越激烈。
导体内部电子的无规则运动会在其内部形成很多微小的电流波动，因其是无序运动，故它的平均总电流为零，但当它作为一个元件(或作为电路的一部分)被接入放大电路后，其内部的电流会被放大成为噪声源，特别是对工作在高频频段内的电路高频热噪声影响尤甚。
通常在工频内，电路的热噪声与通频带成正比，通频带越宽，电路热噪声。
传感器的问题解决方案
传感器的问题解决方案标题：传感器的问题解决方案引言概述：传感器在现代科技中起着至关重要的作用，它们用于感知和测量各种物理量，并将其转换为可用的电信号。
然而，传感器在使用过程中可能会遇到各种问题，如精度问题、灵敏度问题、干扰问题等。
本文将详细介绍传感器常见问题的解决方案。
一、精度问题解决方案：1.1 传感器校准：通过校准传感器，可以消除由于创造过程中的误差或者长期使用导致的精度问题。
1.2 温度补偿：考虑到温度对传感器精度的影响，可以通过温度补偿技术来提高传感器的测量准确性。
1.3 信号滤波：采用信号滤波算法可以去除传感器输出信号中的噪声，从而提高精度。
二、灵敏度问题解决方案：2.1 增加放大器增益：通过增加放大器的增益，可以提高传感器的灵敏度，使其能够更好地感知弱小的变化。
2.2 优化传感器结构：通过改进传感器的结构设计，例如增加传感器的灵敏区域或者改变电路连接方式，可以提高传感器的灵敏度。
2.3 降低环境噪声：在传感器应用环境中采取措施，如屏蔽电磁干扰源或者改善供电质量，可以减少环境噪声对传感器的影响，从而提高其灵敏度。
三、干扰问题解决方案：3.1 地线隔离：通过地线隔离技术，可以有效地消除传感器与其他电路之间的干扰，确保传感器的正常工作。
3.2 屏蔽设计：对传感器进行屏蔽设计，可以减少外部电磁干扰对传感器的影响，提高其抗干扰能力。
3.3 选择合适的工作频率：在传感器设计中，选择合适的工作频率可以减少与其他设备的干扰，提高传感器的可靠性。
四、供电问题解决方案：4.1 电源稳定性：保证传感器供电电源的稳定性，避免电压波动对传感器工作的影响。
4.2 供电电路设计：合理设计供电电路，包括滤波电路和稳压电路，以确保传感器能够获得稳定的供电。
4.3 电源管理：采用合理的电源管理策略，例如休眠模式和低功耗设计，可以延长传感器的使用寿命。
五、数据处理问题解决方案：5.1 数据滤波：通过采用滤波算法，可以去除传感器输出数据中的噪声和异常值，提高数据的可靠性和准确性。
无线传感器中的电磁干扰防护
无线传感器中的电磁干扰防护在当今科技飞速发展的时代，无线传感器已经广泛应用于各个领域，从工业自动化到智能家居，从环境监测到医疗保健，无处不在。
然而，伴随着其广泛应用，电磁干扰问题也日益凸显。
电磁干扰可能导致无线传感器的数据传输错误、性能下降，甚至完全失效，严重影响了系统的可靠性和稳定性。
因此，深入研究无线传感器中的电磁干扰防护至关重要。
首先，我们需要了解什么是电磁干扰。
电磁干扰是指任何能使电子设备或系统性能下降，或者对有生命或无生命物质产生不良影响的电磁现象。
在无线传感器的工作环境中，电磁干扰源众多。
例如，附近的通信基站、高压输电线、电机、微波炉等都可能产生较强的电磁辐射，对无线传感器造成干扰。
那么，电磁干扰是如何影响无线传感器的呢？从信号传输的角度来看，电磁干扰可能会在传感器的接收端引入噪声，使得接收到的有用信号被淹没，从而导致数据误码率增加。
此外，强烈的电磁干扰还可能导致传感器的电子元件工作异常，如放大器饱和、逻辑电路误动作等，进而影响传感器的测量精度和稳定性。
为了有效防护电磁干扰，我们可以从多个方面入手。
在硬件设计方面，合理的电路布局和布线是关键。
应尽量缩短信号传输线的长度，减少环路面积，以降低电磁感应的影响。
同时，为敏感元件添加屏蔽罩，能够有效地阻挡外部电磁场的侵入。
此外，选择具有良好电磁兼容性的电子元件也非常重要。
例如，选用低噪声放大器、高精度的 ADC 等，可以提高传感器自身的抗干扰能力。
在软件算法方面，采用适当的数字滤波技术能够去除接收到的信号中的噪声。
常见的滤波算法有均值滤波、中值滤波、卡尔曼滤波等。
这些算法可以根据实际情况进行选择和优化，以达到最佳的滤波效果。
另外，合理的天线设计也是提高无线传感器抗电磁干扰能力的重要手段。
天线的类型、增益、方向性等参数都会影响传感器对电磁干扰的敏感性。
例如，采用定向天线可以减少来自非期望方向的干扰信号。
在系统层面，采取适当的电磁兼容性测试和规范也是必不可少的。
传感器抗干扰技术
抑制电磁干扰的技术
屏蔽技术 用低电阻材料或高磁导率材料制成容器,将需要防护 的部分包起来。这种防静电或电磁感应所采取的措 施称为“屏蔽”。屏蔽的目的是隔断场的耦合,既抑 制各种场的干扰。屏蔽可分为静电屏蔽、电磁屏蔽 和磁屏蔽。 导电涂料 采用导电涂料作为塑料机箱或塑料部件的电磁屏蔽 涂层。这种导电涂料稀释后可喷涂、刷涂,屏蔽效率 高,耐性好、附着力强,在形状复杂的表面同样可以 获得优良的屏蔽涂层。
(4) 从干扰对电路作用的形式分类 ①差模干扰:这种干扰和有用信号叠加起来直 接作用于输入端,它直接影响到测量结果。 ②共模干扰:不直接对测量结果造成影响,但当 信号输入电路不对称时,它会转化为差模干扰， 对测量产生更为严重的影响。
抑制干扰的基本方法
①对于机械干扰,主要是采取减振措施来解决。 ②对于热干扰,通常采取的方法有热屏蔽、恒温措施、对称平 衡结构、温度补偿技术等。 ③对于光干扰,可以对半导体元器件用光屏蔽来抑制。 ④对于湿度干扰,可以采取防潮措施,如浸漆、环氧树脂或硅 橡胶封灌等。 ⑤对于尘埃干扰,可以采取将传感器密封起来,以及增加其它 的防尘措施。 ⑥对于化学干扰,一般采取的措施是密封和保持传感器的清洁。 ⑦对于射线辐射干扰,主要是对射线进行防护,国家有专门的 规范。 ⑧对于电和磁的干扰,针对不同的电磁干扰类型采取不同相应 措施。
(2) 从干扰的表现形式分类 ①规则干扰: 电源的波纹、放大器的自激振荡等形成有一定规律 的干扰。 ②不规则干扰: 有些元器件的额定值和特性随使用条件而变形成不 规则的干扰。 ③随机干扰: 接触不良、空间电磁耦合等引起随机的干扰。
(3) 从干扰出现的区域分类 ①内部干扰:电路的过度过程、寄生反馈等引 起的干扰属于内部干扰。 ②外部干扰:电网电压波动、电磁辐射等属于 外部干扰。
提高压力传感器抗干扰性措施
提高压力传感器抗干扰性措施压力传感器作为工业自动化领域中的重要传感器之一，广泛应用于各个领域。
然而，由于工作环境的复杂性和电磁干扰的存在，压力传感器易受到各种干扰，从而影响其测量准确性和稳定性。
因此，提高压力传感器的抗干扰性是非常重要的。
以下将介绍一些提高压力传感器抗干扰性的措施。
1.设计抗干扰电路：在压力传感器的电路设计中，可以采用不同的方法来提高其抗干扰能力。
一种常用的方法是使用差分信号处理电路，通过差分信号的方式抵消环境中的共模干扰。
此外，还可以使用滤波器来滤除高频干扰信号。
采用合理的三极管或操作放大器等元件，可以增加电路的放大倍数，从而提高抗干扰性能。
2.优化传感器结构：压力传感器的结构优化可以减小其对外界干扰的敏感度。
例如，在传感器的外壳中增加金属屏蔽层，以降低对电磁场的敏感度。
此外，通过改变传感器芯片的排列方式，可以有效减少电磁干扰对芯片的影响。
3.提高传感器的信噪比：传感器的信噪比是评价其抗干扰性的关键参数之一、传感器信号和环境噪声信号是同时存在的，因此，提高传感器的信噪比可以有效降低干扰信号的影响。
一种常用的方法是增大传感器的灵敏度，使其能够更好地提取有效信号。
另外，也可以在信号处理的过程中使用模拟滤波和数字滤波等方法来减小噪声信号的影响。
4.降低传感器的温度漂移：随温度变化而引起的压力传感器输出信号的变化是一种常见的干扰。
为了降低温度漂移对传感器输出的影响，可以采用温度补偿的方法。
具体做法是测量传感器输出信号与温度的关系，并根据该关系进行补偿计算，使得输出信号在不同温度下具有更好的稳定性。
5.提高传感器的工作频率：压力传感器的工作频率是指其能够接受的信号变化的最高频率。
为了提高抗干扰性能，可以提高传感器的工作频率，对高频干扰信号进行有效滤除。
同时，还需注意避免过高的工作频率对传感器性能造成不利影响。
综上所述，提高压力传感器的抗干扰性需要从电路设计、传感器结构优化、信噪比的提高、温度漂移的补偿以及工作频率的优化等多个方面入手。
传感器的问题解决方案
传感器的问题解决方案一、引言传感器是现代自动化系统中不可或缺的重要组成部分，用于感知和测量物理量，将其转换为电信号，以便于系统进行处理和控制。
然而，在传感器的应用过程中，常常会遇到一些问题，如精度不准确、灵敏度不稳定、干扰干扰等。
本文将提供一些解决这些问题的方案。
二、问题一：精度不准确传感器的精度是指其输出值与实际值之间的偏差。
精度不准确可能导致系统的控制效果不佳，因此需要采取相应的措施来解决。
解决方案：1. 定期校准传感器：通过与已知准确值进行比较，调整传感器的输出值，使其与实际值更加接近。
2. 优化传感器的电路设计：采用更稳定的电路元件，减少电路中的噪声干扰，提高传感器的精度。
3. 提高传感器的工作温度范围：在设计传感器时，考虑到工作环境的温度变化，选择适合的材料和技术，以提高传感器的温度稳定性。
三、问题二：灵敏度不稳定传感器的灵敏度是指其对被测量物理量变化的响应程度。
灵敏度不稳定可能导致传感器输出值的波动，影响系统的控制效果。
解决方案：1. 优化传感器的机械结构：改善传感器的机械结构，减少机械部件的摩擦和松动，提高传感器的灵敏度和稳定性。
2. 优化传感器的信号处理算法：通过改进传感器的信号处理算法，提高对输入信号的识别和分析能力，从而提高传感器的灵敏度和稳定性。
3. 定期清洁传感器：传感器的灵敏度可能会受到灰尘、油污等外界因素的影响，定期清洁传感器可以保持其灵敏度的稳定。
四、问题三：干扰干扰传感器的工作过程中，可能会受到来自其他电子设备、电磁场等的干扰，导致传感器输出值的误差。
解决方案：1. 优化传感器的屏蔽设计：通过改进传感器的屏蔽设计，减少对外界干扰的敏感度，提高传感器的抗干扰能力。
2. 使用滤波器：在传感器的信号处理过程中，添加滤波器可以滤除高频噪声，提高传感器的抗干扰能力。
3. 优化传感器的供电系统：传感器的供电系统稳定性对其抗干扰能力有重要影响，通过优化供电系统，提供稳定的电源，可以减少干扰。
模拟量传感器的抗干扰措施
模拟量传感器的抗干扰措施1.选择合适的电缆和连接器：选择抗干扰性能好的电缆和连接器，可以有效减少外界电磁干扰对测量信号的影响。
抗干扰电缆和连接器通常使用屏蔽层和抗干扰材料以阻挡外界电磁干扰的进入。
2.电磁兼容设计：在传感器的设计阶段，应考虑电磁兼容性。
采用适当的电路布局和屏蔽措施，以减少外界电磁干扰对传感器的影响。
例如，在传感器电路设计中使用地线屏蔽和差动信号放大器，可有效减少共模干扰信号。
3.供电电源的稳定性：传感器的稳定工作需要稳定的供电电源。
因此，应选用电源稳定性好、抗干扰能力强的供电方案，如稳压电源或者电源滤波器，以减少电源波动对传感器测量信号的影响。
4.地线连结：保持传感器、仪表和系统的地电位连结良好，减小共模干扰信号对测量信号的干扰。
5.信号放大和滤波：对传感器的信号进行放大和滤波，以提高信号的稳定性和精确性。
例如，可以采用差动放大器，将差模信号放大，抑制共模干扰信号。
6.屏蔽和隔离：对传感器进行屏蔽和隔离是提高其抗干扰能力的有效手段。
可以在传感器外壳和电缆中添加金属屏蔽层，减少外界电磁干扰的侵入。
7.抗振设计：对于一些特定应用场景，传感器可能会受到振动的干扰。
在设计中应考虑传感器的机械抗振性能，避免振动对传感器测量信号的干扰。
可以采用机械隔振和防振结构等措施来解决这一问题。
8.温度补偿：温度是影响传感器测量信号稳定性和准确性的重要因素。
因此，采用适当的温度补偿技术来抵消温度变化对传感器的影响，可以提高其抗干扰能力。
9.数据处理和校准：传感器的测量信号需要进行数据处理和校准，以消除系统误差和干扰。
例如，可以采用滤波算法、校正算法等方法，提高传感器的测量精度和抗干扰能力。
总之，抗干扰措施对于保证传感器的测量信号稳定性和准确性至关重要。
通过合理的设计和选择合适的技术手段，可以有效减少外界干扰对传感器的影响，提高其抗干扰性能。
影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施
影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施外界干扰是指在模拟量传感器工作过程中，来自外部环境的电磁干扰或其它因素对传感器测量信号的附加影响。
外界干扰会引起传感器输出信号的波动、偏移甚至失真，降低传感器的测量精度和稳定性。
为了减少或消除外界干扰对传感器的影响，可以采取一系列的抗干扰措施。
一、影响模拟量传感器的外界干扰因素：1.电磁干扰：电磁辐射、电磁感应、电源电磁干扰等会导致传感器信号干扰；2.温度变化：温度变化会导致传感器材料的热胀冷缩，从而影响传感器的准确度；3.行程限制：在使用位置或环境中，由于传感器的安装或固定存在行程限制，会使得传感器的测量范围受限；4.液体介质：液体介质对传感器的影响由介质的种类、温度、压力、浓度、酸碱程度等因素决定；5.机械振动：传感器受到机械振动时，易产生误差，使传感器输出信号出现偏差；6.光照强度：光照强度的变化会对一些光电传感器产生影响，如光敏电阻、光电二极管等。
二、抗干扰措施：1.选择合适的传感器：根据实际应用场景和环境的特点，选择适合的传感器类型，例如抗干扰能力较强的电磁屏蔽传感器、温度补偿能力较强的温度传感器等；2.屏蔽设计：在传感器电缆、电源线等连接线路上进行屏蔽，减少电磁辐射和感应的干扰；3.地线连接：传感器与测量设备之间应有良好的地线连接，以减少干扰电压和电流的影响；4.使用滤波器：在传感器信号线路上加装滤波器，用于滤除高频干扰信号；5.增加隔离：在传感器与测量设备之间加装隔离设备以消除接地环路的干扰；6.电源稳定化：使用稳定、纹波小的电源，保持传感器工作的电源稳定；7.加装抗干扰电路：在接触式传感器的输入端加装适当的抗干扰电路，提高传感器的抗干扰能力；8.密封防护：对于受液体介质影响的传感器，采用密封防护措施，避免介质对传感器的侵蚀和干扰；9.防止机械振动：采用固定牢固、减振措施等方式，防止传感器受到机械振动的干扰；10.具体环境调整：针对不同的外界干扰因素，可针对具体环境进行调整，例如对温度进行补偿、增加隔离物等。
控制系统抗干扰措施
1 传感器抗干扰
一、干扰类型 (1) 机械干扰:
是由于机械的振动或冲击，使传感器系统的敏感和
转换元件发生振动、变形，使连接导线发生位移等，这 些都将影响传感器电路的正常工作。 (2) 热干扰: 设备和元器件在工作时产生的热量所引起的温度波 动以及环境温度的变化等会引起传感器电路的元器件参 数发生变化，从而影响了传感器电路的正常工作。
（5）会对邻近的通信系统产生干扰；
2 变频器的干扰与抗干扰
电磁干扰的抑制与处理
对EMC问题的研究就是对干扰源、耦合途径、敏感 设备三者之间关系的研究。大多数时候解决干扰的基本方
法是：屏蔽、滤波或接地。
2 变频器的干扰与抗干扰
谐波的传播途径是传导和辐射，解决传导干扰主要 是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离；解决辐射 干扰就是对辐射源或被干扰的线路进行屏蔽。具体常用 方法： (1)变频系统的供电电源与其他设备的供电电源相互独 立，或在变频器和其他用电设备的输入侧安装隔离变压 器或滤波器，切断谐波电流。 (2)在变频器输入侧与输出侧串接合适的电抗器，或在
（2）影响各种电气设备的正常工作，除了引起附加损耗外，还可
使电机产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热，使 电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏； （3）会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振，从而使谐波放 大，使前述的危害大大增加，甚至引起严重事故； （4）会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量 不准确；
以采用滤波、选频、双绞线、对称电路和负反馈等措施。 (4) 采用软件抑制干扰: 对于已进入电路的干扰，用硬件措施又不易实现或不易 奏效，可以考虑在采用微处理器的智能传感器电路中，通过
编写一定的程序进行信号处理和分析判断，达到抑制干扰的
模拟传感器有哪些干扰现象及抗干扰措施
模拟传感器有哪些干扰现象及抗干扰措施传感器作为工业自动化领域中的重要设备，常常会面临各种干扰现象，这些干扰现象可能会影响其正常工作和准确度。
为了保证传感器的正常工作，需要采取一系列的抗干扰措施。
下面将介绍一些常见的传感器干扰现象以及相应的抗干扰措施。
1.电磁干扰：电磁干扰是指外部电磁场对传感器信号的干扰。
常见的电磁干扰源包括高压设备、电磁炉、电缆等。
电磁干扰会引起传感器输出信号的波动和误差。
抗干扰措施：1)电磁屏蔽：通过在传感器周围设置金属屏蔽罩，阻挡外部电磁场的干扰。
可以采用金属盖、金属箱体等形式进行屏蔽。
2)绝缘隔离：采用光电隔离、电磁隔离等方式，将传感器与干扰源进行隔离，减少电磁干扰的影响。
3)过滤器：通过在传感器输入和输出端口添加低通滤波器、带通滤波器等，减少高频电磁干扰的影响。
2.温度变化：温度变化会导致传感器内部零件的膨胀和收缩，从而影响传感器的准确度和灵敏度。
特别是一些精度要求较高的传感器，对温度变化的敏感性更高。
抗干扰措施：1)温度补偿：通过在传感器的设计中引入温度传感器或温度补偿器件，对温度变化引起的误差进行补偿，提高传感器的精度和稳定性。
2)精确匹配：在传感器的制造过程中，采用合适的材料和工艺，保证传感器零件的尺寸和性能能够在不同温度下保持匹配，减小温度变化对传感器的影响。
3.电源波动：传感器的正常工作需要稳定的电源供应，然而电源波动可能会导致传感器输出信号的不稳定和误差。
抗干扰措施：1)电源滤波：在传感器电源输入端添加电源滤波器，滤除电源中的高频噪声，提供稳定的电源给传感器。
2)稳压电源：使用稳压电源来为传感器供电，保证电源的稳定性和可靠性。
3)函数隔离：通过采用电隔离等技术手段，将传感器与电源进行隔离，减少电源波动对传感器的影响。
4.光干扰：对于光学传感器而言，光干扰可能会导致传感器误判或误触发。
抗干扰措施：1)屏蔽罩：在传感器光学部分周围设置屏蔽罩，防止外部光线干扰传感器的正常工作。
压力传感器的抗干扰措施
压力传感器的抗干扰措施1、保持稳定度大部分传感器在经过超时工作后会产生“漂移”，因此很有必要在购买前了解传感器的稳定度，这种预先的工作能减少将来使用中会出现的种种麻烦。
2、压力传感器的封装传感器的封装，尤其往往容易忽略是它的机架，然而这一点在以后使用中会逐渐暴露出其缺点。
在选购传送器传一定要考虑到将来传感器的工作环境，湿度如何，怎样安装传感器，会不会有强烈撞击或振动等。
3、选择输出信号压力传感器需要得到怎样的输出信号：mV、V、mA及频率输出数字输出，取决于多种因素，包括传感器与系统控制器或显示器间的距离，是否存在“噪声”或其他电子干扰信号。
是否需要放大器，放大器的位置等。
对于许多传感器和控制器间距离较短的OEM设备，采用mA输出的传感器最为经济而有效的解决方法，如果需要将输出信号放大，最好采用具有内置放大的传感器。
对于远距离传输出或存在较强的电子干扰信号，最好采用mA级输出或频率输出。
如果在RFI或EMI指标很高的环境中，除了要注意到要选择mA或频率输出外，还要考虑到特殊的保护或过滤器。
(目前由于各种采集的需要,现在市场上压力传感器的输出信号有很多种，主要有4-20mA,0-20mA,0-10V,0-5V等等，但是比较常用的是4-20mA和0-10V 两种，在我上面举的这些输出信号中，只有2-20mA为两线制，我们所说的输出为几线制不包含接地或屏蔽线，其他的均为三线制)。
4、选择励磁电压输出信号的类型决定选择怎么样的励磁电压。
许多放大传感器有内置的电压调节装置，因此其电源电压范围较大。
有些奕送器是定量配置，需要一个稳定的工作电压，因此，能够得到的一个工作电压决定是否采用带有调节器的传感器，选择传送器时要综合考虑工作电压与系统造价。
5、是否需要具备互换性的传感器确定所需的传感器是否能够适应多个使用系统。
一般来讲，这一点很重要。
尤其是对于OEM产品。
一旦将产品送到客户手中，那么客户用来校准的花销是相当大的。
传感器的干扰及抗干扰措施
传感器的干扰及抗干扰措施一、前言模拟传感器的应用非常广泛，不论是在工业、农业、国防建设，还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域，处处可见模拟传感器的身影。
但在模拟传感器的设计和使用中，都有一个如何使其测量精度达到最高的问题。
而众多的干扰一直影响着传感器的测量精度，如：现场大耗能设备多，特别是大功率感性负载的启停往往会使电网产生几百伏甚至几千伏的尖脉冲干扰；工业电网欠压或过压，常常达到额定电压的35％左右，这种恶劣的供电有时长达几分钟、几小时，甚至几天；各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆，信号会受到干扰，特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚；多路开关或保持器性能不好，也会引起通道信号的窜扰；空间各种电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会干扰传感器的正常工作；此外，现场温度、湿度的变化可能引起电路参数发生变化，腐蚀性气体、酸碱盐的作用，野外的风沙、雨淋，甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。
模拟传感器输出的一般都是小信号，都存在小信号放大、处理、整形以及抗干扰问题，也就是将传感器的微弱信号精确地放大到所需要的统一标准信号(如1VDC～5VDC或4mADC～20mADC)，并达到所需要的技术指标。
这就要求设计制作者必须注意到模拟传感器电路图上未表示出来的某些问题，即抗干扰问题。
只有搞清楚模拟传感器的干扰源以及干扰作用方式，设计出消除干扰的电路或预防干扰的措施，才能达到应用模拟传感器的最佳状态。
二、干扰源、干扰种类及干扰现象传感器及仪器仪表在现场运行所受到的干扰多种多样，具体情况具体分析，对不同的干扰采取不同的措施是抗干扰的原则。
这种灵活机动的策略与普适性无疑是矛盾的，解决的办法是采用模块化的方法，除了基本构件外，针对不同的运行场合，仪器可装配不同的选件以有效地抗干扰、提高可靠性。
在进一步讨论电路元件的选择、电路和系统应用之前，有必要分析影响模拟传感器精度的干扰源及干扰种类。
1、主要干扰源(1)静电感应静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容，使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去，因此又称电容性耦合。
智能传感技术-抗干扰技术
高通滤波器
01 02
低通滤波器
带通滤波器
03 04
带阻滤波器
机器人传感器工作原理及应用
3.常见抗干扰技术
屏蔽技术
光耦合技术
光耦的特点：光耦合是以光为媒介传 递电信号。
主要优点：信号单向传输，输出信号
不会反馈和影响输入端；输入端与输 出端完全实现了电气隔离， 抗干扰能力强，工作稳定，无触点， 使用寿命长以及传输效率高。
检测系统中的 抗干扰技术
干扰的危害
➢ 由于电路结构比较复杂，模拟和数字信号并存，系统在工业 环境下远距离传输信号时，容易受到外界的强干扰，系统本 身也会产生干扰，使系统不能正常工作或测量精度不能保证。
➢ 从应用的角度看，抗干扰技术是保证系统可靠工作的一个十 必须予以高度的重视。
机器人传感器工作原理及应用
3.常见抗干扰技术
屏蔽技术
滤波技术
滤波的目的
选择信号和抑制干扰。
滤波的实质
将信号频谱划分成有用频率分量和干扰频率分量 两个频段，剔除干扰频率分量部分。
机器人传感器工作原理及应用
3.常见抗干扰技术
屏蔽技术
滤波技术
滤波器的功能是从输入信号中选出某一波段有用的频率的信号使其顺利 通过，而将无用或干扰频率段的信号加以抑制，起衰减作用。
干扰的来源与分类
机器人传感器工作原理及应用 1.干扰的来源
内部
外部
机器人传感器工作原理及应用 1.干扰的来源
外部干扰
内部干扰
电磁干扰、电网干扰、 环境理化性干扰
内部电磁干扰、电气互锁故障干扰、软 件故障的干扰
机器人传感器工作原理及应用
1.干扰的来源
外部干扰
电磁干扰（EMI）
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能把信号线的屏蔽层兼作信号零线。
将电磁屏蔽妥善接地后，其具有电场屏蔽和磁场屏蔽两种功能 。
( 三 ) 低频磁 屏 蔽
电磁屏蔽对低频磁场干扰的屏蔽效果是很差的，因此在低频磁场干扰时，要采用高磁导 率材料作屏蔽层，以便将干扰限制在磁阻很小的磁屏蔽体的内部，起到抗干扰的作用。 为有效地屏蔽低频磁场，屏蔽材料要选用坡莫合金之类对低频磁通有高磁导率的材料，
一端接地 ，如图 6 -5 所示。如果屏 蔽线的
屏蔽层两端都接地，干扰信号将会在屏蔽
层和地线 之间形成环流，严重破坏其屏蔽 效果。
因 6-5
屏蔽层 一 端续地
电源线或大信 号连接线常采 用双绞线 。
双绞线也具有屏 蔽功能，如图 6 - 6 所示，
当交流电惊经双绞线传输给负载时，由于其每个双绞环节都改变了磁通方向 ，使得交流 电流在双绞线上产生的磁通互相抵消，大大减小了对其他电路的电磁干扰。双绞线也能
减少向空间发射电磁波的能量。
测量系统采用屏蔽时要注意两点: 一 是屏蔽层必须和信号零钱相接，以免无意地给测量
嗣刷翩翩蛐翩翩确嘟嘟鹤蹲嘟嘟圄刷刷刷:.y ~耐喃喃兑酣睡回制制刷刷晴翩啪啦蝴翩白，而能每叫峻。崎阳啤汲编自扳回袋禽陆 ~~蝇~‘四蝇 、磁翩翩酣酣跚跚制眠喃届
166
伶感器与测控电路
线路增加反馈回路，影响测量系统工作; 二 是必须保证干扰电流不能流经信号线。因此，不
( 二 )电碰屏蔽
1.消除或削 弱干扰洒 的影晌
若明确干扰源来自何方，可以使测量系统远离这个设备，或者使干扰源暂停运转 。虽 然
这是一个消极的办法 ， 但是在很多情况下 ， 这是 一个 简单易行的措施。
2. 采用适当的屏蔽
电磁屏蔽是采用导电良好的金属材料做成屏蔽层，把设备和连接导线包围起来，并使它与
( 五) 屏蔽线 与 屏蔽 罩
对于微弱信号测量电路，特别是测量电路输入端引线较长时，为了防止感应干扰信号，
应采用屏蔽线和屏蔽罩。对于大信号的非线性电路，为了防止谐波干扰其他电路，也应采用 屏蔽罩。图 6心所示为测量电路输入端引线未采用屏蔽线的情况，干扰电压 UF 在输入端引
线上产生 干 扰电流Jr-， 与信号 电流 Ii 一 起进入测量电路，使得测量电路输出信号 U。中混进
了干扰信号。
干扰电压
'-.-/
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I‘ 一
~ι
'--..-/
U 。
U.
因 6-3
朱采用屏蔽线
图 6-4
采用屏蔽线
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够抵制外界干扰。当外界干扰磁通作用于双绞线时，在每个双绞电流方向相反、大小相等，互相抵消了，干扰电流 便不会到达后续电路。
地线或信号零线连接 。 利用高频干 扰电磁场在屏蔽金属内产生的涡流，再利用涡流磁场抵消高 频干扰磁场的影响，从而达到抗高频电磁场干扰的效果，以隔离电磁干扰进入测量系统。
电磁屏蔽依靠涡流产生作用，因此必须用良导体如铜 、 铝等制作屏蔽层。考虑到高频趋
肤效应，高频涡流仅在屏蔽层表丽 一 层 ， 因此屏蔽层的厚度只需考虑机械强度。 屏蔽层不 仅可以用于测量系统，使它少受 空间 电磁波的干扰;也可以用于干扰源，使它
' 1 电压跟随器 R. 设电压跟随器在理想状态下工作，导体 B
与屏蔽层 D 间绝缘电阻为元穷大，并且等电位。因此在导体 B 外，屏蔽层 D 内空间元电场， 各点电位相等，寄生电容 C.2 不起作用，故交变电压 I儿干扰摞 A 不会对 B 产生干扰。
电丑]R
倒 6-2 驱动屏敲
必须注意，驱动屏蔽中所应用的 1 ' 1 电压跟随器，不仅要求其输出电压与输入电压的 幅值相同，而且要求两者相位一致。实际上，这些要求只能在一定程度上得到满足。
响，如消除或抑制干扰惊、破坏干扰途径以及削弱被干扰对象对干扰的敏感性等。然后针对 它的特点 ， 采取适当措施来防止干扰，并采取有关的技术措施 ，把干扰 对测量的影响降到最 低或容许的限度.使仪器设备能稳定可靠地 工 作，从而提高测量的精确度。 本节讨论常用的几种抗干扰技术。
一、屏额
利用铜或铝等金属材料制成容器，将需要防护的部分包起来 。 或者利用导磁性良好的铁
磁材料制成的容器将需要防护的部分包起来，此种防止静电或电磁的相互感应所采用的技术 措施称为屏蔽。屏蔽的目的就是隔断磁场或电场的搞合通道。
( 一 )静电屏蔽
在静电场作用下 ， 导体内部无 电力线，即各点电位相等。静电屏蔽就是利用了与大地相连接
的导 电性良好的金属容器.使其内部的电力线不向外传，同时外部的 电场也不影响其内部。 使用静电屏蔽技术时，应注意屏蔽体必须接地，否则虽然导体内无电力线，但导体外仍 有 电 力线，导体仍受到影响，起不到静电屏蔽的作用。
第六章
测控电且各的抗干扰措施
167
1.采用屏蔽钱
测量电路输入端引线采用屏蔽线时的情况如图 6 -4 所示。由于屏蔽线的外部屏 蔽层接 地，干扰电压 UF 在屏蔽层产生的干扰电 流 h 被旁路到地，不能进入测量电路，因 此测量电路输出信号 U。中没有干扰信号。
话筒插座
屏蔽线
为保证屏蔽效果，屏蔽线的屏蔽层应
第 二节
抗干扰的措施
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实际工作中发现测量信号存在干扰时，首先必须尽力寻找干扰的来源、性质和进入信号
通道的途径。抗干扰技术是检测技术中 一 项重要的内容，它直接影响测量 工 作的质量和测量 结果的可靠性。因此 ，测 量中必须对各种干扰给予充分的注意，必须削弱和防止干扰的影
同时要有一定厚度，以减少磁阻。
( 四) 驱 动屏蔽
驱动屏蔽就是用 被屏蔽导体的电位，通过 1
: 1 电压跟随器来驱动屏蔽层导体的电位，
其原理如图 6 -2 所示。具有较高交变电位 Un 干扰糠的导体 A 与屏蔽层 D 间有寄生电容 Cs1 ， 而 D 与被防护导体 B 之间有寄生电容Cs2， Zi 为导体 B 对地阻扰 。 为 了消 除 Cs1 、 C.z 的影响， 图中采用了由运算放大器构成的 1