模拟传感器的抗干扰措施

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抗干扰的措施-传感器

抗干扰的措施-传感器

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
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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

传感器中使用的抗干扰技术

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

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

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

模拟传感器的抗干扰措施

模拟传感器的抗干扰措施

模拟传感器的抗干扰措施
龚瑞昆;曾秀丽
【期刊名称】《传感器世界》
【年(卷),期】2004(10)8
【摘要】本文分析了影响模拟传感器小信号处理精度的干扰根源、干扰种类以及干扰现象,给出了实际应用中的各种抗干扰措施.
【总页数】5页(P32-35,23)
【作者】龚瑞昆;曾秀丽
【作者单位】河北理工学院;河北理工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.1
【相关文献】
1.失重秤的传感器故障诊断与抗干扰措施 [J], 周琪刚
2.模拟传感器的抗干扰措施分析 [J], 李伟芝;杨宁;夏晓峰
3.模拟传感器的抗干扰措施研究 [J], 谭文秀
4.压力传感器抗干扰措施的实施及应用电路 [J], 于桂珍
5.传感器使用时的抗干扰措施 [J], 徐永传;蔡闻智
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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

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。

模拟量传感器的抗干扰措施

模拟量传感器的抗干扰措施

一、序言模拟传感器的应用特别宽泛,不管是在工业、农业、国防建设,仍是在平时生活、教育事业以及科学研究等领域,到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,都有一个怎样使其丈量精度达到最高的问题。

而众多的扰乱向来影响着传感器的丈量精度,如:现场大耗能设施多,特别是大功率感性负载的启停常常会使电网产生几百伏甚至几千伏的尖脉冲扰乱;工业电网欠压或过压(涉县钢铁厂供电电压在 160V ~310V 颠簸),常常达到额定电压的 35 %左右,这类恶劣的供电有时长达几分钟、几小时,甚至几日;各样信号线绑扎在一同或走同一根多芯电缆,信号会遇到扰乱,特别是信号线与沟通动力线同走一个长的管道中扰乱尤甚;多路开关或保持器性能不好,也会惹起通道信号的窜扰;空间各样电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会扰乱传感器的正常工作;别的,现场温度、湿度的变化可能惹起电路参数发生变化,腐化性气体、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靠谱性。

模拟传感器输出的一般都是小信号,都存在小信号放大、办理、整形以及抗扰乱问题,也就是将传感器的轻微信号精准地放大到所需要的一致标准信号 (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一定注意到模拟传感器电路图上未表示出来的某些问题,即抗扰乱问题。

只有搞清楚模拟传感器的扰乱源以及扰乱作用方式,设计出除去扰乱的电路或预防扰乱的措施,才能达到应用模拟传感器的最正确状态。

二、扰乱源、扰乱种类及扰乱现象传感器及仪器仪表在现场运转所遇到的扰乱多种多样,详细状况详细剖析,对不一样的扰乱采纳不一样的举措是抗扰乱的原则。

这类灵巧灵巧的策略与普适性无疑是矛盾的,解决的方法是采纳模块化的方法,除了基本构件外,针对不一样的运转场合,仪器可装置不一样的选件以有效地抗扰乱、提升靠谱性。

在进一步议论电路元件的选择、电路和系统应用以前,有必需剖析影响模拟传感器精度的扰乱源及扰乱种类。

传感器抗干扰技术

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

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。

模拟传感器的抗干扰设计

模拟传感器的抗干扰设计

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


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

模拟量传感器的抗干扰措施

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

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。

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

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。

模拟传感器的抗干扰措施分析

模拟传感器的抗干扰措施分析

模拟传感器的抗干扰措施分析作者:李伟芝杨宁夏晓峰来源:《中国新技术新产品》2012年第12期摘要:模拟传染器是新世纪科技发展的产物。

当前,不论是在日常生活、工农业生产,还是国防建设、科学研究,模拟传染器的应用都相当广泛。

模拟传染器设计和使用的重中之重是测量精度,而测量精度一直受着众多因素的影响。

本篇文章细致地分析了模拟传染器的干扰因素,并且提出了切实有效的抗干扰措施。

关键词:模拟传染器;测量精度;抗干扰措施中图分类号:TP21 文献标识码:A模拟传染器在当今的各个领域得到了广泛的应用,随着科学技术的创新,传统的测量精度已经不能够满足人们的现实要求,因而,模拟传染器的抗干扰能力必须快速提高。

所以,为了模拟传染器的应用达到最佳的状态,我们必须搞清楚模拟传染器的干扰源和干扰方式,提出降低干扰,甚至消除干扰的有效措施。

一、模拟传染器的干扰源模拟传染器的干扰源有许多,主要包括静电感应、电磁感应、漏电流感应、和射频干扰,同时模拟传染器还受到机械干扰、热干扰和化学干扰等次要干扰源的干扰。

二、模拟传染器的干扰种类模拟传染器的干扰种类包括常规干扰、共模干扰、长时干扰和意外的瞬时干扰。

干扰又可粗略地分为局部产生、子系统内部的耦合和外部产生。

三、模拟传染器的干扰现象在模拟传染器的应用中,通常会遇到的干扰现象主要有:电机无规则地转动;信号等于零时,数字显示表数值乱跳;传感器工作时,输出值与实际参数所对应的信号值不吻合;与交流伺服系统共用同一个电源的设备工作不正常等。

四、模拟传染器的抗干扰措施干扰进入模拟传感器的定位控制系统主要有两种渠道,一个是供电系统的干扰;一个是信号传输通道的干扰。

(一)供电系统的抗干扰设计供电系统的干扰主要是指电网尖峰脉冲干扰,为了抑制尖峰干扰,我们通常采用的是硬件与软件相互结合的办法。

1、运用硬件线路抑制尖峰干扰,最常用的办法有三种:一、为了减轻其破坏性,通常可以在仪器交流电源的输入端,安装干扰控制器,将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上,但这种干扰控制器必须是按照频谱均衡的原理设计的;二、在仪器交流的电源输入端,安装一个超级隔离变压器,运用磁铁共振原理来抑制尖峰脉冲;三、在仪器交流电源的输入端,并联安装压敏电阻,当尖峰脉冲到来时,电阻值减小,这样就降低了仪器从电源分得的电压,进而减弱了干扰的程度。

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
的干扰 。双绞线 与 同轴 电缆 相 比 , 频带 较差 , 波 阻 但
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 ) ;

浅谈供电系统模拟传感器的抗干扰措施

浅谈供电系统模拟传感器的抗干扰措施
计出消除干扰的电路或预防干扰 的措 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。 ) 4 实行电源分组供电, : 例如 将执行电 施, 才能达到应用模拟传感器的最佳状态。 机的驱动电源与控制电源分开 , 以防止设备间的干扰。5采用噪声滤 ) 1 干扰 的种 类
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

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。

光电传感器抗干扰措施

光电传感器抗干扰措施

光电传感器抗干扰措施嘿,咱今儿个就来唠唠光电传感器抗干扰措施这档子事儿。

你想想啊,光电传感器就好比咱生活中的小助手,帮着咱完成各种任务呢。

可要是它老是被干扰,那不就像你正想好好干活呢,旁边总有人捣乱一样,那多烦人呐!要让光电传感器少受干扰,咱得先从它的工作环境入手。

就好比你要去一个安静的地方学习,你得先找个没那么吵闹的地儿吧。

给光电传感器一个干净、整洁的环境,那些乱七八糟的电磁啊、电波啊啥的,能少就少。

这就跟咱住的屋子一样,干干净净的才舒服嘛。

然后呢,咱得给它来点保护措施。

就像你出门得带把伞,防止被雨淋了一样。

给光电传感器加上合适的屏蔽罩或者滤波器啥的,把那些不必要的干扰信号都给挡在外面。

这可不是多此一举哦,这是给它穿上一层保护衣呢。

还有啊,布线也很重要。

你可别小瞧这线啊,要是没布好,那干扰可就容易找上门啦。

就像你家里的电线要是乱七八糟的,不也容易出问题嘛。

把线整理得井井有条,让信号能顺顺利利地传输,这多好呀。

再说说接地,这可太关键啦!接地就像是给光电传感器找了个安稳的家。

让它能踏踏实实地工作,不受那些杂七杂八的干扰。

你想想,要是你站在地上都不稳当,那还怎么好好做事呀。

另外,选择高质量的光电传感器也是很有必要的哦。

这就跟你买东西一样,质量好的用起来就是顺手,也不容易出毛病。

质量差的,那可能时不时就给你闹点小脾气,你不头疼嘛。

咱还得定期给它做做检查和维护。

这就好比你得定期去体检一样,有啥问题早发现早解决。

别等它都病入膏肓了才想起来照顾它,那可就晚啦。

光电传感器抗干扰措施真的很重要呀,要是没做好,那它工作起来可不就没准头啦。

那咱之前做的那些努力不都白费啦?所以啊,咱可得重视起来,别不当回事儿。

总之呢,要让光电传感器好好工作,抗干扰措施可不能马虎。

给它一个好环境,做好保护,整理好布线,接好地,选好质量,再加上定期维护,这样它才能乖乖听话,为咱好好服务呀!咱可不能让那些干扰来捣乱,是不?。

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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。
2、信号传输通道的抗干扰设计
(1)光电耦合隔离措施 在长距离传输过程中,采用光电耦合器,可以将控制系统与输入通道、输出通道以及伺服驱动器的输 入、输出通道切断电路之间的联系。如果在电路中不采用光电隔离,外部的尖峰干扰信号会进入系统或直 接进入伺服驱动装置,产生第一种干扰现象。 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
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。
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
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。
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
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。
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。
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。 (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
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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。
(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。
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模拟传感器的抗干扰措施
龚瑞昆 曾秀丽
摘要:本文分析了影响模拟传感器小信号处理精度的干扰根源、干扰种类以及干扰现象,给出了实际应用 中的各种抗干扰措施。 关键词:模拟传感器;小信号处理;抗干扰措施 中图分类号: TP212.1 文献标识码: A
(4)实行电源分组供电,例如:将执行电机的驱动电源与控制电源分开,以防止设备间的干扰。 (5)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。 (7)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压脉冲转换成低电压峰值(电压峰值小于TTL电平)的电压,但干扰脉冲 的能量不变,从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。
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
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 0.2μV/℃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。
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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。
三、抗干扰的措施
1、供电系统的抗干扰设计
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
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ห้องสมุดไป่ตู้机械干扰、热 干扰及化学干扰等。
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)。
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
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