模拟传感器的干扰解决方案
传感器的问题解决方案
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传感器的问题解决方案引言概述:传感器是现代科技中的重要组成部分,广泛应用于各种领域,如工业、医疗、交通等。
然而,传感器在使用过程中常常会遇到各种问题,如精度不准、信号干扰、寿命短等。
本文将介绍传感器常见的问题,并提供相应的解决方案,以帮助用户更好地应对传感器问题。
一、精度问题1.1 温度补偿传感器在不同的温度环境下可能会出现精度下降的情况。
为了解决这个问题,可以采用温度补偿技术。
通过在传感器中加入温度传感器,可以实时监测环境温度,并根据温度变化对传感器的输出信号进行补偿,从而提高精度。
1.2 校准传感器在生产过程中存在一定的制造偏差,因此需要进行校准来提高精度。
校准可以通过与标准设备进行比对来实现。
校准过程中需要注意传感器的工作条件与实际应用场景的一致性,以确保校准结果的准确性。
1.3 信号滤波传感器输出的信号可能会受到噪声的干扰,导致精度下降。
为了解决这个问题,可以采用信号滤波技术。
常用的信号滤波方法包括数字滤波和模拟滤波,通过对传感器输出信号进行滤波处理,可以去除噪声,提高精度。
二、信号干扰问题2.1 电磁屏蔽传感器在电磁环境中可能会受到电磁干扰,导致信号失真。
为了解决这个问题,可以采用电磁屏蔽技术。
通过在传感器周围加入屏蔽罩或使用屏蔽材料,可以有效地阻挡外部电磁场的干扰,保证传感器信号的准确性。
2.2 信号隔离传感器与其他电路之间存在电气连接,可能会导致信号干扰。
为了解决这个问题,可以采用信号隔离技术。
通过使用光耦隔离器或变压器等器件,可以实现传感器信号与其他电路之间的电气隔离,从而有效地减少信号干扰。
2.3 地线设计传感器的地线设计也会影响信号的稳定性。
良好的地线设计可以减少信号回流路径的干扰,提高传感器信号的质量。
在地线设计中,应尽量减少地线长度,避免与其他干扰源共享地线,同时使用良好的接地技术,如接地网、接地环等。
三、寿命问题3.1 保护措施传感器在使用过程中可能会受到外界环境的影响,导致寿命缩短。
影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施
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影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施模拟量传感器信号传输过程中干扰的形成必需具备三项因素,即干扰源、干扰途径以及对噪声敏感性较高的接收电路。
影响模拟量传感器的外界干扰主要有以下几种:1、静电感应干扰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,有时候也被称为电容性耦合。
2、电磁感应干扰当两个电路之间有互感存在时,一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路,这一现象称为电磁感应。
这种状况在传感器使用的时候常常遇到,尤为留意。
3、漏电流感应干扰由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良,特殊是传感器的应用环境湿度增大,导致绝缘体的绝缘电阻下降,这时漏电电流会增加,由此引发干扰。
尤其当漏电流流入到测量电路的输入级时,其影响就特殊严峻。
4、射频干扰干扰主要是大型动力设备的启动、操作停止时产生的干扰以及高次谐波干扰。
5、其他干扰主要指的是系统工作环境差,还简单受到机械干扰、热干扰和化学干扰等等。
通过以上概述,我们了解传感器的干扰来源主要有两种途径:一是由电路感应产生干扰;二是由外围设备以及通信线路的感应引入干扰。
我们得认真分析外界干扰的来源,信号传输线路以及敏感程度,做好接地处理和传感器信号线屏蔽措施,有可能的话远离干扰源。
模拟量传感器抗干扰技术1、屏蔽技术利用金属材料制成容器。
将需要爱护的电路包在其中,可以有效防止电场或磁场的干扰,此种方法称为屏蔽。
屏蔽又可分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等。
2、静电屏蔽依据电磁学原理,置于静电场中的密闭空心导体内部无电场线,其内部各点等电位。
用这个原理,以铜或铝等导电性良好的金属为材料,制作密闭的金属容器,并与地线连接,把需要爱护的电路值r其中,使外部干扰电场不影响其内部电路,反过来,内部电路产生的电场也不会影响外电路。
这种方法就称为静电屏蔽。
3、电磁屏蔽对于高频干扰磁场,利用电涡流原理,使高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生电涡流,消耗干扰磁场的能量,涡流磁场抵消高频干扰磁场,从而使被爱护电路免受高频电磁场的影响。
传感器的问题解决方案
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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。
传感器的问题解决方案
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传感器的问题解决方案一、引言传感器是现代工业和科技领域中广泛应用的重要设备,它能够感知和测量物理量,并将其转换为电信号或者其他形式的输出。
然而,在传感器的使用过程中,往往会遇到各种问题,如精度不稳定、信号干扰、故障等。
本文将针对传感器常见的问题提出解决方案,并提供详细的内容和数据支持。
二、问题一:传感器精度不稳定1. 问题描述:传感器在测量过程中浮现精度不稳定的情况,导致测量结果不许确。
2. 解决方案:通过以下几个步骤解决传感器精度不稳定的问题:a. 校准传感器:使用标准设备对传感器进行校准,调整传感器的零点和增益,提高其测量精度。
b. 优化环境条件:保持传感器工作环境的稳定性,减少温度、湿度等因素对传感器精度的影响。
c. 选择合适的滤波算法:通过滤波算法对传感器输出的信号进行处理,降低噪声干扰,提高精度稳定性。
三、问题二:传感器信号干扰1. 问题描述:传感器在测量过程中受到其他电磁信号的干扰,导致输出结果不许确。
2. 解决方案:以下是解决传感器信号干扰问题的方法:a. 电磁屏蔽:在传感器周围设置电磁屏蔽罩或者使用屏蔽材料,减少外部电磁信号对传感器的影响。
b. 选择合适的信号路线:使用屏蔽性能好的信号路线,减少传感器信号路线与其他电磁信号的干扰。
c. 优化传感器布局:合理安排传感器的布局,避免与其他电磁设备过近,减少干扰的可能性。
四、问题三:传感器故障1. 问题描述:传感器在使用过程中浮现故障,无法正常工作。
2. 解决方案:以下是解决传感器故障问题的方法:a. 检查供电电源:确认传感器的供电电源是否正常,检查电源路线是否连接良好。
b. 检查接口连接:检查传感器与其他设备的接口连接是否松动或者损坏,确保连接可靠。
c. 进行故障诊断:使用专业的故障诊断工具对传感器进行检测,找出故障原因并进行修复或者更换。
五、问题四:传感器测量范围不满足需求1. 问题描述:传感器的测量范围无法满足实际需求,无法准确测量目标物理量。
传感器的问题解决方案
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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:传感器在现代生活中扮演着重要的角色,但在使用过程中往往会遇到各种问题。
为了更好地解决传感器问题,本文将提供一些解决方案,匡助读者更好地应对传感器故障。
一、传感器无法正常工作的原因及解决方案1.1 电源问题:检查传感器的电源是否正常,确保电压稳定。
1.2 连接问题:检查传感器与控制器的连接是否良好,重新连接或者更换连接线。
1.3 环境问题:检查传感器周围环境是否受到干扰,移除干扰源或者更换传感器位置。
二、传感器测量不许确的原因及解决方案2.1 校准问题:检查传感器是否需要校准,按照说明书进行校准操作。
2.2 环境影响:检查传感器周围环境是否存在影响测量的因素,如温度、湿度等。
2.3 脏污问题:清洁传感器表面,确保传感器能够正常接收信号并进行准确测量。
三、传感器信号丢失的原因及解决方案3.1 信号干扰:排除周围电磁干扰源,保持传感器信号稳定。
3.2 信号路线问题:检查传感器信号路线是否连接良好,重新连接或者更换信号路线。
3.3 传感器故障:如以上方法无效,考虑传感器本身可能存在故障,需要更换或者修理。
四、传感器响应速度慢的原因及解决方案4.1 响应时间设置:检查传感器的响应时间设置是否合理,根据需要进行调整。
4.2 数据处理问题:检查控制器对传感器数据的处理是否及时,优化数据处理算法。
4.3 传感器故障:如果以上方法无效,可能是传感器本身响应速度较慢,需要更换更快速度的传感器。
五、传感器老化导致问题的解决方案5.1 定期维护:定期对传感器进行清洁和保养,延长传感器的使用寿命。
5.2 更换部件:如传感器部件浮现老化,及时更换部件,保持传感器正常工作。
5.3 更新技术:随着技术的不断更新,考虑更换更新的传感器技术,提高传感器性能。
结论:传感器在现代生活中有着广泛的应用,但在使用过程中往往会遇到各种问题。
通过本文提供的解决方案,读者可以更好地应对传感器故障,确保传感器正常工作,提高生产效率和质量。
传感器的问题解决方案
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传感器的问题解决方案一、引言传感器作为现代工业自动化和智能化领域中不可或缺的组成部分,广泛应用于各个行业。
然而,传感器在使用过程中常常会遇到各种问题,如精度不准确、信号干扰、寿命短等。
本文将针对传感器常见的问题,提供一些解决方案,帮助用户更好地解决传感器问题。
二、问题一:精度不准确1. 问题描述:传感器输出的测量值与实际值存在一定的偏差,精度不够高。
2. 解决方案:a. 校准传感器:通过校准传感器,使其输出值与实际值相符合。
可以使用标准仪器或者校准装置对传感器进行校准。
b. 选择合适的传感器:根据实际需求选择合适精度的传感器,避免使用精度不够高的传感器。
三、问题二:信号干扰1. 问题描述:传感器输出的信号受到外部干扰,导致信号质量下降,影响传感器的正常工作。
2. 解决方案:a. 屏蔽传感器:使用屏蔽罩或屏蔽材料将传感器与外部干扰源隔离,减少信号干扰。
b. 优化布线:合理布置传感器与信号采集设备之间的电缆,避免与高功率设备或电磁干扰源靠近,减少信号干扰。
c. 使用滤波器:在信号采集设备中添加滤波器,滤除干扰信号,提高传感器信号的质量。
四、问题三:寿命短1. 问题描述:传感器的使用寿命较短,需要频繁更换,增加了维护成本和工作量。
2. 解决方案:a. 选择优质传感器:选择具有较长寿命的传感器,尽量避免使用低质量、不可靠的传感器。
b. 定期维护保养:定期对传感器进行维护保养,清洁传感器表面的污物,检查传感器的连接线路是否松动或损坏。
c. 合理使用传感器:避免超过传感器的额定工作范围,避免过载和过压等操作,延长传感器的使用寿命。
五、问题四:温度漂移1. 问题描述:传感器在温度变化的环境下,输出的测量值发生偏差,影响测量结果的准确性。
2. 解决方案:a. 温度补偿:在传感器设计中加入温度补偿电路,通过对温度变化的补偿,减小温度对传感器测量值的影响。
b. 定期校准:定期对传感器进行校准,根据温度变化的情况进行校准,保证传感器的准确性。
传感器的问题解决方案
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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:传感器在现代科技发展中扮演着重要的角色,但在使用过程中常常会遇到各种问题,如误差、灵敏度不足等。
本文将针对传感器常见的问题提出解决方案,帮助读者更好地解决传感器使用过程中遇到的困难。
一、误差问题解决方案1.1 校准传感器:通过对传感器进行校准,可以减小误差,提高测量精度。
1.2 采用温度补偿技术:传感器在不同温度下会产生误差,通过温度补偿技术可以消除温度对传感器测量结果的影响。
1.3 定期检查传感器:定期检查传感器的工作状态,及时发现问题并进行维护,可以减小误差的发生。
二、灵敏度不足问题解决方案2.1 调整传感器灵敏度:根据实际需求,调整传感器的灵敏度,使其适应不同的测量环境。
2.2 优化信号处理算法:对传感器采集到的信号进行优化处理,提高信噪比,从而提高传感器的灵敏度。
2.3 选择合适的传感器类型:根据测量要求选择合适的传感器类型,避免灵敏度不足的问题发生。
三、电磁干扰问题解决方案3.1 使用屏蔽传感器:对传感器进行屏蔽处理,减小外界电磁干扰对传感器的影响。
3.2 优化传感器布局:合理布局传感器,避免传感器与电磁干扰源之间的干扰,减小电磁干扰的影响。
3.3 采用滤波器:在传感器信号处理过程中加入滤波器,滤除电磁干扰信号,提高传感器的稳定性。
四、供电问题解决方案4.1 选择稳定的供电源:选择稳定的供电源,确保传感器工作时供电稳定,避免供电不足或过载问题。
4.2 增加电容滤波:在传感器供电电路中增加电容滤波器,减小电压波动,提高供电稳定性。
4.3 定期检查供电电路:定期检查传感器供电电路的连接情况,确保供电正常,避免供电问题对传感器的影响。
五、环境适应问题解决方案5.1 选择耐高温/低温传感器:根据实际工作环境选择耐高温或低温的传感器,确保传感器在恶劣环境中正常工作。
5.2 加装防护罩:对传感器进行防护罩加装,保护传感器免受恶劣环境的影响。
5.3 定期维护清洁:定期对传感器进行清洁和维护,确保传感器在恶劣环境中正常工作。
模拟传感器的抗干扰设计
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值作遮波器的输出, 也可按需增加新采样值的 比重, 形成加权平均值滤波. (2)中值滤波, 即把M 次连续采样值进行排 序, 取其中位值作为滤波器的输出, 这种方法对 缓变过程的脉冲干扰it 波效果良 。 好 (3)限幅l 波, t i 根据采样周期和真实信号的 正常变化率确定相邻两 次采样的最大可能差值 △, 将本次采样和上次采样的差值小子等于△ 的信号认为是有效信号 , △ 大于 的信号作为噪
T
技
术
模 拟 传 感 器 的 抗 干扰 设 计
谭 文秀
( 郑州市电子僧息工程学校
河南郑州
450007)
摘 要, 摸拟传感器的应用非常广泛, 各行各业可以见到模拟传感器的身影。但在模拟传感器的设计和使用中 都有一个如何使其测t 精度达到最高的问题, 这就要求设计制作者必须注意到模拟传感器干扰源以及千扰作用方式, 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。 关键词;干扰 传感器 精度 射领
2. 2 信号传输通道的杭千扰设计 (1)光电祸合隔离措施 在长 距离传输过程中, 采用光电锅合器 可 以将控制系 统与输入通道、 输出通道、伺服驱 动器的输入,输出通道切断电路之间的联系。 (2)双绞屏蔽线长线传输 信号在传输过程中会受到电场、磁场和 地阻杭等干扰因素的影响, 采用接地屏蔽线可 以减小电场的干扰 . 双经线与同轴 电缆相 比, 频带较差, 但波阻抗高, 抗共模噪声能力 强, 能使各个刁 节的电磁感应干扰相互抵消。 哪 2 抗干扰的措施 采用1 绞屏蔽线长线传输可以有效地抑制前文 X 2. 1 供电系统的抗干扰设计 扰现象中的(2) ,(3),(4)种干扰的产生. 主要是电网尖峰脉冲干扰 , 可用硬件 、 提到的干 2 3 局部产生误差的消除 软件结合的办法来抑制。 在低电平测且中, 对在信号路径中所构成 (1) 用硬件线路就是在仪器交流电源输入 的材料必须要严格的注意 焊锡、导线以及接 端采用三种办法抑制尖峰干扰的影响 : 它们经常成 ①串人按频谱均衡的原理设计的千扰控制 线柱等都可能产生实际的热电势。 对出现, 有效的措施是尽量使他们保持在相同 器, 将尖峰电压集中的能t 分配到不同的频段 的温度下, 为此一般用热屏蔽、散热器沿等温 上, 从而减弱其破坏性。 诀 率电路分开等 ⑦加超级隔离变压器, 利用铁磁共振原理 线排列或者将大功率电路和刁 勺 办法.其目的是使热梯度减到最小两个不同厂 抑制尖峰脉冲. ③并联压敏电阻, 利用尖峰脉冲到来时电 家生产的标准导线(如镍铬一康铜线)的接点可 这相当于高精度低 阻值减小以降低仪器从电源分得的电压, 从而 能产生0 .2mV / ℃的温漂, 漂移的运放g (OP , 27CP )的温漂, 是斩波放大 削 弱千扰 的影响 。 器(7650CPA )温漂的两倍。采用插座开关,接 (2》 对周期性干扰, 可采用编程就是软件进 插件、 继电器等形式能使更换电器元件或组件 行时间滤波, 用程序控制可控硅导通瞬间不采 方便一些, 但缺点是可能产生接触电阻、热电 样 从而有效地消除抑制尖峰干扰。 势或两者都有, 增加低电平分辨力的不德定性, (3)采用硬、软W-l A 的看门狗(watch dog) 精度要低, 噪声增加, 可靠性降低。 技术抑制尖峰脉冲的影响。 2.4 接地问题处理办法 软件: 在定时器定时到之前,CP U 访问一 在低电平放大电路中 合理 “ 接地”是减 次定时器, 让定时器重新开始日 , 时 正常程序运 少 “ 噪声千扰的重要措施。 地, 单电源供给多 行.该定时器不会产生溢出脉冲 w atch dog 也 只传感器、仪器仪表时, 应尽量减少接地电阻 就不会起作用。一旦尖峰千扰出现了 “ 飞程 引进的干扰。若供电电源的压降必须减到最 序”则 CP U 就不会在定时到之前访问定时 , 小, 则电源 “ 端导线也可按相似的方法接 高. 器.因而翩 引言 号就会出现, 从而引起系统复位 线. 有多个电源和多个传感器、 仪器仪表的系 中断, 保证智能仪器回到正常程序上来. 统要考虑得更多 一些.不管电源是谁供给 将地 (4)实行电源分组供电. 如:将执行电机的 线汇集到公共点, 然后和系统的公共端接在一 驱动电源与控制电源分开 , 以防止设备间的干 起, 所有电源1 的负载都回到电源 1 公共端 所 扰。 有的电源 2 负载都回到电源2 的公共端, 最后 ( 5)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交 用一条粗导线将公共端连在一起。 在多电源系 流伺服驱动器对其它设备的干扰. 该措施对以 统中, 可能需要进行判断性试验, 确定地线接 上几种干扰现象都可以有效地抑制。 法, 以达到最佳的解决方案. (6)采用隔离变压器, 变压器的初、次级之 2. 5 软件滤波 间均用屏蔽层隔离, 减少其分布电容, 以提高抵 它是智能传感器、仪器仪表独有的 , 对 抗共模千扰能力. 包括领率很低( 如O.O H z) 各种干扰信号进行 l (7)采用高抗干 扰性能的电源, 如利用频谱 一个数字滤波程序能为多个输入通道共 均衡法设计的高抗干扰电原。 它能把高尖够的 滤波, 用。常用的 法有: 扰动电压脉冲转换成低电压峰值( 电压峰值小 (1)平均值迪波, 即把M次采样的自述平均 于TTL 电平)的电压非常有效, 但干扰脉冲的
传感器的问题解决方案
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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
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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](https://img.taocdn.com/s3/m/c58cc4a6afaad1f34693daef5ef7ba0d4a736df6.png)
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。
传感器的问题解决方案
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传感器的问题解决方案简介:传感器是一种能够感知、接收和转换物理量或者化学量等信息的装置。
它在各个领域中起着至关重要的作用,例如工业自动化、环境监测、医疗设备等。
然而,传感器在使用过程中可能会遇到各种问题,如精度降低、响应速度变慢、信号干扰等。
本文将介绍一些常见的传感器问题,并提供相应的解决方案。
一、精度降低的问题解决方案:1. 定期校准传感器:传感器在长期使用后可能会浮现精度下降的情况,因此定期进行校准是必要的。
校准可以通过与标准设备进行比对,调整传感器的输出值来实现。
2. 保持传感器的清洁:灰尘、油污等污染物可能会降低传感器的精度。
因此,保持传感器的清洁非常重要。
可以使用清洁剂或者柔软的布进行清洁,但要避免使用腐蚀性物质。
3. 避免温度变化:温度的变化可能会对传感器的精度产生影响。
在使用传感器时,尽量避免暴露于极端的温度环境,或者使用温度补偿技术来消除温度对传感器精度的影响。
二、响应速度变慢的问题解决方案:1. 优化传感器的电路设计:传感器的响应速度与电路设计密切相关。
通过优化电路设计,例如减小电阻、电容的数值,可以提高传感器的响应速度。
2. 使用高速采样器:传感器的信号采集也会影响响应速度。
使用高速采样器可以提高传感器的响应速度,确保及时捕捉到信号变化。
3. 选择合适的传感器类型:不同类型的传感器具有不同的响应速度。
根据具体应用需求,选择响应速度较快的传感器类型,以满足实时性要求。
三、信号干扰的问题解决方案:1. 防止电磁干扰:电磁干扰是传感器信号干扰的常见原因之一。
可以采取屏蔽措施,例如使用屏蔽罩、增加地线,以减少电磁干扰对传感器的影响。
2. 使用滤波器:滤波器可以滤除传感器信号中的噪声和干扰,提高信号的质量。
根据具体情况选择合适的滤波器类型和参数进行配置。
3. 优化传感器布线:传感器布线不当也可能引起信号干扰。
合理布置传感器与信号采集设备之间的路线,避免与其他电源线或者高频干扰源过近接触,减少信号干扰的可能性。
模拟传感器有哪些干扰现象及抗干扰措施
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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。
传感器的问题解决方案
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传感器的问题解决方案一、引言传感器作为现代工业自动化和智能化的重要组成部份,在各个领域扮演着关键的角色。
然而,由于各种原因,传感器在使用过程中可能会浮现一些问题,如精度下降、故障报警、信号干扰等。
本文将针对传感器的常见问题,提出相应的解决方案,以匡助用户解决传感器使用中遇到的难点。
二、问题一:传感器精度下降1. 问题描述传感器在使用一段时间后,可能会浮现精度下降的情况,导致测量结果不许确。
2. 解决方案(1)定期校准:定期对传感器进行校准,根据实际情况选择合适的校准周期。
校准过程中,使用标准设备或者方法对传感器进行比对和调整,以确保其输出的准确性和稳定性。
(2)环境优化:传感器的工作环境对其精度有很大影响。
尽量避免在温度、湿度等环境变化较大的情况下使用传感器,或者采取相应的环境控制措施,如加装隔离罩、使用温湿度控制设备等。
(3)清洁维护:定期清洁传感器,避免灰尘、油污等物质附着在传感器表面,影响其灵敏度和准确性。
使用合适的清洁剂和工具,注意不要损坏传感器。
三、问题二:传感器故障报警1. 问题描述传感器在使用过程中,可能会浮现故障报警的情况,导致生产中断或者误操作。
2. 解决方案(1)故障诊断:对于传感器的故障报警,首先需要进行故障诊断,找出具体的故障原因。
可以通过查看传感器的故障代码、报警信息等来判断故障类型,或者借助专业的故障诊断设备进行检测。
(2)故障修复:根据故障诊断结果,采取相应的修复措施。
可能需要更换损坏的部件、调整传感器的位置或者参数设置,或者进行维修保养等。
(3)预防措施:为了避免传感器故障报警的发生,可以采取一些预防措施。
例如,定期检查传感器的工作状态,避免过载使用,保持传感器与其他设备的良好连接等。
四、问题三:传感器信号干扰1. 问题描述传感器在工作过程中,可能会受到其他电磁信号的干扰,导致输出信号不稳定或者失真。
2. 解决方案(1)屏蔽干扰源:对于传感器信号受到的干扰源,可以采取屏蔽措施,如使用屏蔽罩、屏蔽线缆等,将干扰源与传感器隔离开来,减少干扰。
模拟传感器的抗干扰措施研究
![模拟传感器的抗干扰措施研究](https://img.taocdn.com/s3/m/5f1860bd65ce05087632136e.png)
抗 高 , 共模 噪声 能 力 强 , 抗 能使 各 个 小 环 节 的 电磁
() 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
感 应干 扰相互 抵消 。采 用 双绞屏 蔽线长 线传输 可 以
连续 的交 流 5 z 0H 工频 干扰 。
上来 。
2 79 ∞ . o
() 4 实行 电源 分组供 电。例 如 : 执行 电机 的驱 将 动 电源 与控制 电源分开 . 以防止设 备 间的干扰 。
( ) 用 噪声 滤波 器 也 可 以有效 地 抑制 交 流 伺 5采
() 4 意外 的瞬 时干扰
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 , 而 削弱干 扰 的影 响 。 从
等干扰 因素 的影 响 , 采用 接 地屏 蔽线 可 以减 小 电场
件、 软件 结合 的办法来 抑制 。
( ) 硬 件 线 路抑 制 尖 峰 干 扰 的 影 响 , 1用 常用 的 办法主要 有三种 :
①在仪器 交流电源输入端 串人按频谱均衡 的
原 理设 计 的干 扰控 制 器 , 尖 峰 电压 集 中 的能量 分 将
配到不 同 的频段 上 . 而减 弱其 破坏 性 : 从
备 工作 瞬间产生 。
干扰 可粗 略地分 为 3个方 面 : () a 局部 产生 ( 即不 需要 的热 电偶 ) ; () b 子系统 内部 的耦合 ( 即地线 的路径 问题 ) ;
传感器的问题解决方案
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传感器的问题解决方案一、引言传感器作为现代智能化系统的重要组成部分,在各个领域中起着至关重要的作用。
然而,在传感器的使用过程中,常常会遇到一些问题,如精度不准确、信号干扰、稳定性差等。
本文将针对传感器常见的问题提供解决方案,以帮助用户更好地解决传感器问题。
二、传感器精度不准确的解决方案1. 校准传感器:传感器在生产过程中会存在一定的误差,因此在使用前需要进行校准。
校准的方法可以是通过专业的校准设备进行,也可以通过与已知值进行比对来进行手动校准。
2. 检查供电电压:传感器的精度与供电电压有关,如果供电电压不稳定或超出传感器的额定范围,会导致精度下降。
因此,需要检查供电电压是否符合传感器的要求,并采取相应的措施进行调整。
三、传感器信号干扰的解决方案1. 隔离传感器与干扰源:将传感器与可能引起信号干扰的设备或电源进行隔离,可以有效减少干扰对传感器信号的影响。
2. 使用屏蔽线:对于长距离传输的传感器信号,可以使用屏蔽线来减少外界干扰。
屏蔽线的接地端需要与传感器的接地端连接,以形成完整的屏蔽。
四、传感器稳定性差的解决方案1. 优化传感器安装位置:传感器的安装位置对其稳定性有很大影响。
应选择远离振动源、温度变化较小的位置进行安装,避免传感器受到外界干扰。
2. 定期维护与保养:传感器需要定期进行维护与保养,如清洁传感器表面、检查传感器连接线路等,以确保其正常工作。
五、传感器故障排除的解决方案1. 检查供电电源:传感器故障的原因之一可能是供电电源异常。
可以通过检查供电电源的电压、电流是否正常来判断是否存在供电问题。
2. 检查传感器连接:传感器连接线路松动或接触不良会导致传感器故障,因此需要仔细检查传感器的连接情况,并重新插拔连接线路以确保连接良好。
六、结论本文针对传感器常见的问题,提供了相应的解决方案。
通过校准传感器、隔离信号干扰、优化安装位置等方法,可以有效解决传感器的精度、信号干扰、稳定性等问题。
此外,定期维护与保养传感器,并及时排除故障,也是保证传感器正常工作的重要措施。
浅谈供电系统模拟传感器的抗干扰措施
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设备对地漏电、 位差、 地电 线路本身具有对地干扰等。 由于线路的不平
衡状态 , 共模干扰会转换成常模干扰, 就较难除掉了。 ) 3长时干扰。 长
结 束语
抗干扰是一个非常复杂、 实践l很强的问题 , 生 一种干扰现象可能 时干扰是指长期存在的 干扰, 此类干扰的牦 是干扰电压长期存在且 是由若干因素引起的。 变化不大 , 用检测仪表很容易测出, 如电源线或邻近动力线的电磁干 因此, 在智能传感器 、 仪器以及测控系统的设计中, 我们不仅应预 扰都是连续的交流 5H 工频干扰 。 ) 0z 4意外的瞬时干扰。意外瞬时干 先采取抗干扰的措施,在调试过程中还应及时分析出遇到的现象 , 对 仪器仪表的电路原理、 具体布线 、 、 屏蔽 电源的抗扰动能力 、 数 扰主 要在电气设备操作时发生, 如合闸或分 闸等, 有时也在伴随雷电 传感器、
摘 要: 由于集成 电路产品是所有技 术的最终栽体, 是一切研 究成果的最终体现, 是检验技 术转化 为生产 力的最终标志, 以, 所 产品 是纲, 技术是 目, 必须以两个核心产品为龙 头, 带动两组产品群的开发 。 关键词 : 集成电路 ; 发展 ; 关键技 术 刻蚀中避免将栅刻穿, 要求不同材料的刻蚀速率要大 , 即选择 比较大; 1 S C设计平台与 SP重用技术 o I 基于平 台的 SC设计技术和硅知识产权(I ) o sP 的重用技术是 S C 为了保持各向异性刻蚀的剖面 , o 刻蚀过程中要形成侧壁钝化 , 并要考 产品开发的核心技术 , 是未来世界集成电路技术的制高点。 虑刻蚀后的清除; 要提高刻蚀成品率必须设法降低缺陷密度和缺陷尺 寸; 要解决所渭天线效应造成的 Pam 电荷积累损伤; l a s 对刻蚀残留物 2 新兴及热门集成电路产品开发 以提高二次清洗间平均间隔时间( B ) MT c 和缩短 项 目主要 内容包括: 6 4位通用 C u以及相关产品群 、c多功能 要解决 自清洗问题 , P 3
传感器的干扰及抗干扰措施
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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。
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光电耦合的主要优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰,使信号传输过程的信噪比大大提高。干扰噪声虽然有较大的电压幅度,但是能量很小,只能形成微弱电流,而光电耦合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作的,一般导通电流为10mA~15mA,所以即使有很大幅度的干扰,这种干扰也会由于不能提供足够的电流而被抑制掉。
为了便于信号的传输和变换,DINIEC381标准规定了允许的电流和电压值。常用的电压信号是0V~10V,电流信号是0mA~20mA或 4mA~20mA。这些信号常用于远距离传输。电压信号在传输过程中要受到诸如传输距离等条件的限制,而电流信号在传输过程中干扰对它的影响较小,因此应尽量采用电流信号。测量回路中如果有接地,在两个接地点之间会出现电位差。这个电位差对测量结果会产生很大的影响,应尽量避免其接地。但如果必须接地,这时就必须将接地回路隔离开,以避免造成测量误差。有源数字元件在开、关时会在电源线上产生一个快速的电流变化,这个电流在导线电感上不仅会引起正的电压降,而且还会引起负的电压降。这种电压的改变被当作干扰在主线路上传输。另外,电源中的换向操作单元(如频率器)同样会产生干扰,这个干扰作为窄带频率能量耦合进入导线并传播。接在后边的电路必须将这些高频的干扰电压通过低通滤波器滤去。
干扰进入定位控制系统的渠道主要有两类:信号传输通道干扰,干扰通过与系统相联的信号输入通道、输出通道进入;供电系统干扰。
信号传输通道是控制系统或驱动器接收反馈信号和发出控制信号的途径,因为脉冲波在传输线上会出现延时、畸变、衰减与通道干扰,所以在传输过程中,长线的干扰是主要因素。任何电源及输电线路都存在内阻,正是这些内阻才引起了电源的噪声干扰,如果没有内阻,无论何种噪声都会被电源短路吸收,线路中也不会建立起任何干扰电压;此外,交流伺服系统驱动器本身也是较强的干扰源,它可以通过电源对其它设备进行干扰。
3、局部产生误差的消除在低电平测量中,对于在信号路径中所用的(或构成的)材料必须给予严格的注意,在简单的电路中遇到的焊锡、导线以及接线柱等都可能产生实际的热电势。由于它们经常是成对出现,因此尽量使这些成对的热电偶保持在相同的温度下是很有效的措施,为此一般用热屏蔽、散热器沿等温线排列或者将大功率电路和小功率电路分开等办法,其目的是使热梯度减到最小两个不同厂家生产的标准导线(如镍铬一康铜线)的接点可能产生 0.2mV/℃的温漂,这相当于高精度低漂移的运放管 (OP·27CP)的温漂,是斩波放大器(7650CPA)温漂的两倍。虽然采用插座开关、接插件、继电器等形式能使更换电器元件或组件方便一些,但缺点是可能产生接触电阻、热电势或两者兼而有之,其代价是增加低电平分辨力的不稳定性,也就是说它比直接连接系统的分辨力要差、精度要低、噪声增加、可靠性降低。因此,在低电平放大中尽可能地不使用开关、接插件是减少故障、提高精度的重要措施。
三、抗干扰的措施
1、供电系统的抗干扰设计对传感器、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。
(1)用硬件线路抑制尖峰干扰的影响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。万用表钳表钳形功率表频率计电源示波器示波表场强仪信号发生器LCR电桥电子负载瓦特功率表电容表频谱分析仪电池测试仪电流变送器天线馈线测试仪频率变送器电压变送器毫欧表/微阻计电力谐波分析仪电流计/表电磁场测试仪。
模拟传感器的干扰解决方案
一、前言
传感器">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(涉县钢铁厂供电电压在160V~310V波动),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4 mADC~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。
(2)双绞屏蔽线长线传输
信号在传输过程中会受到电场、磁场和地阻抗等干扰因素的影响,采用接地屏蔽线可以减小电场的干扰。双绞线与同轴电缆相比,虽然频带较差,但波阻抗高,抗共模噪声能力强,能使各个小环节的电磁感应干扰相互抵消。另外,在长距离传输过程中,一般采用差分信号传输,可提高抗干扰性能。采用双绞屏蔽线长线传输可以有效地抑制前文提到的干扰现象中的(2)、(3)、(4)种干扰的产生。
5、软件滤波软件滤波是智能传感器、仪器仪表所独有的,可对包括频率很低(如0.01Hz)的干扰信号在内的各种干扰信号进行滤波,而且一个数字滤波程序能为多个输入通道共用。常用的软件滤波方法有:(1)平均值滤波,即把M次采样的自述平均值作为滤波器的输出,也可以根据需要增加新鲜采样的值的比重,形成加权平均值滤波;(2)中值滤波,即把M次连续采样值进行排序,取其中位值作为滤波器的输出,这种方法对缓变过程的脉冲干扰滤波效果良好;(3)限幅滤波,这种方法是根据采样周期和真实信号的正常变化率确定相邻两次采样的最大可能差值Δ,将本次采样和上次采样的差值小于等于Δ的信号认为是有效信号,大于Δ的信号作为噪声处理。(4) 惯性滤波,此乃模拟PC滤波器的数字实现,适用于波罢频繁的有效信号。
高压棒兆欧表
(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。
(3)采用硬、软件结合的看门狗(watchdog)技术抑制尖峰脉冲的影响 软件:在定时器定时到之前,CPU访问一次定时器,让定时器重新开始计时,正常程序运行,该定时器不会产生溢出脉冲,watchdog也就不会起作用。一旦尖峰干扰出现了“飞程序”,则CPU就不会在定时到之前访问定时器,因而定时信号就会出现,从而引起系统复位中断,保证智能仪器回到正常程序上来。
2、干扰的种类(1)常模干扰常模干扰是指干扰信号的侵入在往返2条线上是一致的。常模干扰来源一般是周围较强的交变磁场,使仪器受周围交变磁场影响而产生交流电动势形成干扰,这种干扰较难除掉。 (2)共模干扰共模干扰是指干扰信号在2条线上各流过一部分,以地为公共回路,而信号电流只在往返2个线路中流过。共模干扰的来源一般是设备对地漏电、地电位差、线路本身具有对地干扰等。由于线路的不平衡状态,共模干扰会转换成常模干扰,就较难除掉了。(3)长时干扰长时干扰是指长期存在的干扰,此类干扰的特点是干扰电压长期存在且变化不大,用检测仪表很容易测出,如电源线或邻近动力线的电磁干扰都是连续的交流50 Hz工频干扰。(4)意外的瞬时干扰意外瞬时干扰主要在电气设备操作时发生,如合闸或分闸等,有时也在伴随雷电发生或无线电设备工作瞬间产生。干扰可粗略地分为3个方面:(a)局部产生(即不需要的热电偶);(b)子系统内部的耦合(即地线的路径问题);(c)外部产生(Bp电源频率的干扰)。3、干扰现象在应用中,常会遇到以下几种主要干扰现象:(1)发指令时,电机无规则地转动;(2)信号等于零时,数字显示表数值乱跳;(3)传感器工作时,其输出值与实际参数所对应的信号值不吻合,且误差值是随机的、无规律的;(4)当被测参数稳定的情况下,传感器输出的数值与被测参数所对应的信号数值的差值为一稳定或呈周期性变化的值;(5)与交流伺服系统共用同一电源的设备(如显示器等)工作不正常。
(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。(2)电磁感应当两个电路之间有互感存在时,一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路,这一现象称为电磁感应。例如变压器及线圈的漏磁、通电平行导线等。(3)漏电流感应由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良,特别是传感器的应用环境湿度较大,绝缘体的绝缘电阻下降,导致漏电电流增加就会引起干扰。尤其当漏电流流入测量电路的输入级时,其影响就特别严重。(4)射频干扰主要是大型动力设备的启动、操作停止的干扰和高次谐波干扰。如可控硅整流系统的干扰等。(5)其他干扰现场安全生产监控系统除了易受以上干扰外,由于系统工作环境较差,还容易受到机械干扰、热干扰及化学干扰等。
在微伏信号放大电路中,焊锡也可能成为低电平的故障,因为在焊锡的焊点上也产生热电势。因而,在微伏电平的输入电路中应采用特殊的低温焊锡,比如 kesterl544型焊锡,甚至还有这样的例子:必须在一条线路中仔细地切断一处,再用焊锡接起来用于补偿另一条线路中搭接处或焊锡点所产生的热电势。4、接地问题处理办法在低电平放大电路中合理“接地”是减少“地”噪声干扰的重要措施,必须予以特别注意。当使用单电源供给多只传感器、仪器仪表时,应该尽量减少接地电阻引进的干扰。若供电电源的压降必须减到最小,则电源“高”端导线也可按相似的方法接线。包括有多个电源和多个传感器、仪器仪表的系统则需要考虑得更多一些,通常不管电源是谁供给,将地线汇集到公共点,然后和系统的公共端接在一起,所有电源1的负载都回到电源1公共端,所有的电源2负载都回到电源2的公共端,最后用一条粗导线将公共端连在一起。在多电源系统中,可能需要进行判断性试验,确定地线接法,以达到最佳的解决方案。