传感器电路的抗干扰技术

累。
除掉。
4.6 对称电路
4.10 脉冲群抑制器
对称电路有抑制干扰的能力，在不对称电路中，
在工业过程测量和控制装置中，当电感性负载
为使传输导线在传递信号过程中所检拾的噪声不对 断开时，会在断点外产生数千伏的脉冲群（串），这种
电路造成干扰，可用两个变压器把信号传输线变成 干扰会通过电源线或信号线，也有部分辐射进入测
电路之间的连接具有一定的距离，这时需要传送信 所引起的温度波动以及环境温度的变化等会引起传
号的电缆电阻和传感器的内阻以及放大电路等产生 感器电路的元器件参数发生变化，从而影响了传感
的噪声，再加上环境噪声都会对放大电路造成干扰， 器电路的正常工作。
影响其正常工作。因此，必须采取有针对性的措施
（ ）光干扰：半导体元器件在光线的作用下会激
扰的新技术。
关键词：传感器；抗干扰技术；干扰类型
中图分类号：
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（）
前言
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
在实际检测系统中，传感器的工作环境是比较 工作。
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复杂和恶劣的，它所输出的电信号幅值很小，并且与
（ ）热干扰：设备和元器件在工作时产生的热量
对称电路，使噪声在变压器原边处互相抵消，从而抑 量或控制装置，使装置中的数字电路失效。这种电
制了信号传输线引进的干扰。
快速瞬变 脉 冲 是 一 种 幅 度 较 大、频 带 极 宽 的 干 扰。
4.7 隔离技术 可以在两个电路之间加一个隔离变压器或电
电快速瞬变抑制器是一种特殊的滤波器，它能消除 很大部分的共模和差模干扰电压。
目前，国内主要矿务局如兖州、大同、平顶山、鸡
足不了市场需求。
西、鹤岗、双鸭山等大都使用分立开关，也有部分矿
（ ）发展趋势：正在向大容量、多回路、多功能、 井使用技术相当落后的仿造型组合开关，这些技术
先进的技术方向发展，而该项目可以满足此方面的 落后的组合开关已不能满足现代控制技术及大容量
要求，并且控制总电流达
第 卷第 期
煤炭技术
，
年月
，
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—
型直流架线电机车脉冲调速器的设计与应用
李金华，张鹤霄
（双鸭山矿业集团 东荣二矿，黑龙江 双鸭山
）
摘 要：煤矿电机车运输是煤炭生产的重要环节，目前大多数煤矿电机车的调速器仍使用原始的调速方法，缺点
国内、外行业现状
比较先进，但其价格昂贵，维修困难，而该项目具有 价格低、线路简单、可靠、易于维护、操作、配套供应
（ ）国内现有 家企业生产组合开关，均以仿造 及时等特点，适合中国国情。
德国 年代产品为主，电气控制及工艺技术十分落 后，而且其控制电动机的功率小，无法满足现在大功
市场预测
率、大吨位采煤机设备的控制要求，其生产量远远满
（ ）电和磁干扰：电和磁可以通过路和场两个路 径对传感器系统形成干扰，这种干扰是最普遍和严 重的干扰。
电磁干扰分类 （ ）从噪声产生的来源分类
①固有噪声源：是指器件内部物理性的无规则 波动所形成的噪声。它有热噪声、散粒噪声和接触 噪声等。②人为噪声源：是指各种电气设备所产生 的噪声。它有工频噪声、射频噪声和电子开关通断 形成冲击噪声。③自然噪声源和放电噪声：自然噪 声主要指雷电形成的放电现象。放电现象的起因除 雷电外，还有各种电气设备所造成的，主要有：火花 放电、电晕放电、放电管放电等。
（ ）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 目的。
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。 接地技术 一类接地称为保护接地，可以保证人员和设备 的安全；另 一 类 接 地 称 为 屏 蔽 接 地，采 用 屏 蔽 层 接 地，能起到良好的抗干扰作用。 铁氧体抑制元件 采用铁氧体抑制元件应安装在尽可能接近干扰 源的地方，这样可防止噪声耦合到其它地方。在使
容，加入隔离变压器后两电路之间电的联系被切断， 以磁的形式传递信号，从而抑制了干扰的影响。也
结束语
可在两个电路之间加入一个光耦合器，光耦合器把
传感器技术我国也列为重点发展的新技术，如
两电路间的地环回路完全隔断，信号靠光传递，更能 果没有各种各样性能优良的传感器为计算机提供可
有效地抑制地线干扰。
靠的信息，计算机的作用就会大大受到限制，而传感
抑制电磁干扰的基本方法
（ ）消除和抑制干扰源：能从根本上消除和减小 干扰，但只有部分在设计者管理权限范围内的噪声 源可以消除或抑制。
（ ）破坏干扰的耦合通道：对于以“路”的形式侵 入的干扰，可以采用阻截和给予低阻通路的办法，使 干扰不能进入接收电路。
（ ）消除接收电路对干扰的敏感性：高输入阻抗 电路比低输入阻抗电路易接收干扰，模拟电路比数 字电路易接收干扰。为消弱电路对干扰的敏感性， 可以采用滤波、选频、双绞线、对称电路和负反馈等 措施。
··
从而影响了传感器电路的正常工作。 （ ）尘埃干扰：环境灰尘的加重，也会造成漏电
流增加，电路的参数发生改变，同样影响传感器电路 的正常工作。
（ ）化学干扰：化学物品中的酸、碱及腐蚀性气 体等通过腐蚀作用损坏元器件，造成传感器电路不 能正常工作。
（ ）射线辐射干扰：射线会使气体电离、半导体 激发出电子———空穴时，金属逸出电子等，从而使传 感器系统的正常工作受到影响。
我国煤矿井下直流架线电机车调速大多采用电 修，使其能适应煤矿电机车运行环境。
阻调速和可控硅脉冲调速。电阻调速的缺点是机车 运行时其电机车电阻消耗电能较大，并且触头或控
脉冲调速器的结构特点
制器的维修量大，可控硅脉冲器的缺点是工作效率
（） —
调速器由外壳、机芯组成，机
低，体积大，关断能耗大，因而效率也较低。而脉冲 芯所有元件与外壳绝缘，提高了安全性能。
4.5 浮置技术 将电子设备地线系统与接大地系统及其它导电
4.9 脉冲干扰抑制 采用的方法有利用积分电路，脉冲隔离门及消
结构互相绝缘。主要抑制来自接线的干扰，其优点 波器等。使用积分电路，能使脉冲信号宽度大的输
是抗干扰性能好，缺点是电子设备容易产生静电积 出大，而脉冲宽度小的噪声输出小，从而将噪声干扰
姚彬 山西工业职业技术学院,山西,大同,037003
煤炭技术 COAL TECHNOLOGY 2004,23(3) 9次
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来提高传感器电路的抗干扰能力。
发出电子———空穴对，使半导体元器件产生电势或
干扰分析
引起电阻值的变化，从而影响传感器电路的正常工 作。
!"! 干扰类型 （ ）机械干扰：是由于机械的振动或冲击，使传
（ ）湿度的干扰：环境湿度的增大会使绝缘电阻 下降、漏电流增加，这样电路的参数就会发生变化，
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
，填补国内空白。 同国外同类产品相比：国外同类产品控制技术
［ ］ 穆 青，等 智 能 型 矿 用 组 合 真 空 电 磁 力 起 器［ ］ 煤 炭 技 术， ，（ ）：
收稿日期： 作者简介：姚彬（
；修订日期： ），男，山西大同人，山西工业职业技术学院实验师，现从事电子技术教学与研究工作。
第期
姚 彬：传感器电路的抗干扰技术
。
设备的要求，随着国民经济的不断发展，我国煤矿已
（ ）此产品控制技术先进，但控制电机数量少， 经实现综合机械化采煤，每个矿井综采工作面平均
价格昂贵，维修十分困难，市场反应冷淡，生产此类 有 个，全国重点矿井有 处左右，每个矿井平均
产品国家主要是德国、英国、法国等。
有 个普采，综采工作面，每个综采工作面按需要
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。③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。①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。③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。
（ ）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。 （ ）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。 （ ）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。
多，效率低，难以满足快速发展的煤炭生产的需要。 —
型直流架线式电机车调速器就避免了以上弊病。
文章讨论 —
型直流架线电机车脉冲调速器在煤矿运输中所体现的优势及特点。
关键词： —
；直流；脉冲；调速器
中图分类号：
文献标识码：
文章编号：
（）
前言
波，因而减少了滤波电容，电抗器体积，因而使其具 有结构简单，体积小，重量轻的特点，方便了日常维
调速器 采 用 了 模 块，利 用 其 优 点 进 行 高 频 斩
（ ）采用 器件，做到运行启动平稳可靠，电
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 用空间允许的情况下，选择尽量长、尽量厚和内径尽 频带信号通过的一种抑制干扰措施。滤波方式有无
量小的铁氧体抑制元件，可有效地将噪声衰减掉。 源滤波、有源滤波和数字滤波。
4.8 滤波 它是一种只允许某一频带信号通过或阻止某一
器的抗干扰技术是面临的重要研究课题。
收稿日期： 作者简介：李金华（
；修订日期： ），女，黑龙江双鸭山人， 年毕业于原阜新矿业学院，现在双矿集团东荣二矿从事技术工作。
传感器电路的抗干扰技术
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
第 卷第 期
煤炭技术
，
年月
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传感器电路的抗干扰技术
姚彬
（山西工业职业技术学院，山西 大同
）
摘 要：介绍了传感器电路的干扰类型和电磁干扰的分类，并详细阐述了解决抑制干扰的基本方法和抑制电磁干
（ ）同国内外先进水平比较
台计算，约需
台，而且高档工作面是综采工作
同国内同类产品相比，同时控制大型隔爆型电 面的 倍左右，按计算全国每年需求量在
台左
动机的数量、容量，先进的控制线路，精确的时间、电 右，其市场前景十分广阔。
流切 换 技 术 方 面，国 内 领 先、省 内 空 白，控 制 电 流 参考文献：