检测信号的干扰及其抑制技术分解

由上式可知，信噪比越大，表示噪声对有用信号的影响越小。
信噪比S/N的计算举 例
在扩音机输入端测得：话筒输出的做报告者声 音的平均电压为50mV，50Hz干扰“嗡嗡”声的电压 为0.5mV，求信噪比。 解：S/N=20lg(50/0.5)dB=40dB
3.2.2
噪声源
常见噪声源：放电噪声源、电气设备噪声源和固有噪声源。 一、放电噪声源 由各种放电现象产生的噪声称为放电噪声。在放电现 象中属于持续放电的有电晕放电、辉光放电和弧光放电； 属于过渡现象的有火花放电。 1）电晕放电噪声主要来源于高压输电线，它具有间隙性， 并产生脉冲电流，从而成为一种干扰噪声。对于一般的检 测仪表来说，其影响不大。 2）火花放电噪声。例如雷电、电气设备中电刷和整流子间 周期性放电、火花式高频焊机、继电器触点的通断(电流很 大时则会产生弧光放电)、汽车发动机的点火装置等。只要 在哪里电流是断续的，则此时在触点间引起的火花放电都 将成为噪声源。
3.1.2 各种常见干扰及其抑制方法 机械干扰：由于机械振动或冲击，造成电气或电子 元件振动、变形，而改变了系统的电气参数。 措施：减振，如使用减震弹簧或减振橡皮垫等。
橡 胶 垫 及 弹 簧
橡胶海绵软垫
热的干扰：电子测量系统工作时产生的热量所引起的 温度波动和环境温度的变化等，导致电路元器件参数 发生变化（温度漂移）或产生附加的热电势等。 措施：采取热屏蔽、恒温设备、对称平衡结构、温度 补偿元件等。
三、固有噪声源 在电路中，电子元件本身产生的、具有随机性、宽频带 的噪声称为固有噪声。电路中常出现的固有噪声有电阻热噪 声、半导体器件产生的散粒噪声，以及开关、继电器触点、 电位器触点、接线端子电阻、晶体管内部的不良接触产生的 接触噪声等。例如，电视机未接收到信号时，屏幕上表现出 的雪花干扰，就是由固有噪声引起的。 选用低噪声元件、减小流过器件的电流及减小电路的带 宽等，均能减小固有噪声干扰。
“步入式”恒温恒湿房（参考江苏省计量测试技术研究所资
料）
体积：25m3 ，温度调节范围：（-40～+80）℃， 湿度调节范围：（30～90）%RH
可用于进行大型仪器设备的高低温、恒定湿热、 交变湿热试验。
电、磁的干扰 电和磁可以通过电路和磁路对电子测量系统产生干 扰作用，在电子线路设计中只要有电场或磁场存在，就 会产生电磁干扰。而电磁干扰对于电子测量系统而言， 是最为普遍和影响最为严重的干扰，必须要采取多种措 施来防护。（在以后我们自己做研究的过程中，这也是 我们需要面对的一个比较难处理的问题）
3）放电管(如日光灯、霓虹灯)放电噪声属于辉光放电和 弧光放电。通常放电管具有负阻抗特性，所以与外电路 连接时容易引起高频振荡，有时可达很高的频段，对电 视也有影响。
二、电气设备噪声源 1）工频噪声 大功率输电线是典型的工频噪声源低电平的信号线只 要一段距离与输电线相平行，就会受到明显的干扰。即使 是室内的一般交流电源线，对于输入阻抗和灵敏度很高的 检测仪器来说也是威力很大的干扰源。另外，在电子装置 的内部，由于工频感应也会产生交流噪声。
3.2.3 噪声的叠加 噪声电压(或噪声电流)的产生若是彼此独立的，即不相 关的，则其总噪声电压可表示为
2 2 U 总 U12 U 2 Un
光的干扰：由于在测量系统中广泛使用各种半导体元 器件，而这些半导体材料在光线的作用下会激发出电 子—空穴对，使半导体元器件产生电势或引起阻值的 变化，从而影响电子测量系统的正常工作。 措施：对于具体光敏作用的元件，多注意光的屏蔽问 题。
散热实例
散热风扇
湿度干扰：湿度增加会使绝缘体的绝缘电阻下降、漏电 流增加，会使高值电阻的阻值下降，会使电介质的介电 常数增加等等，固湿度的变化必然影响电子测量系统的 正常工作。 防潮措施：如电气元件和印刷电路板的浸漆、环氧树脂 封灌和硅橡胶封灌等。
2）射频噪声 高频感应加热、高频焊接等工业电子设备以及广播 机、雷达等通过辐射或通过电源线会给附近的电子测量 仪器带来干扰。
3）电子开关 电子开关虽然在通断时并不产生火花，但由于通断 的速度极快，使电路中的电压和电流发生急剧的变化， 形成冲击脉冲，成为噪声干扰源。在一定电路参数条件 下，电子开关的通断还会带来相应的阻尼振荡，从而构 成高频干扰源。使用可控硅的调压整流电路对其它电子 装置的干扰就是电子开关造成干扰的典型例子。这种电 路在晶闹管的控制下，周期性地通断，形成前沿陡峭的 电压和电流，并且使供电电源波形畸变,从而干扰由该 电源系统供电的其他电子设备。
第3 章
3.1 3.2 3Fra Baidu bibliotek3
检测信号的干扰及其抑制技术
电子测量系统的干扰与抑制 噪声源与噪声耦合方式 形成干扰的三要素及抑制干扰的措施
3.1
电子测量系统的干扰与抑制
3.1.1 干扰与防护的概念 干扰：来自于电子测量系统内部和外部并且对系统 正常工作产生影响的因素。 防护：各种抗干扰的技术措施。 防护的任务：消除或减弱各种干扰对电子测 量 系统正常工作的影响。 防护的手段：设法割断或减弱电子测量系统与外界 有害的联系，而同时不影响进行测量所需要的联系。
3.2 噪声源与噪声耦合方 式 3.2.1 噪声与信噪
比 噪声：只在电子测量系统工作时，除了有用信号之 外还存在着无用的、变化不规则的信号会影响测量 结果，这种不希望出现的无用信号称为“噪声”。 信噪比：指的是在信号通道中，有用信号功率与伴 随的噪声功率之比。 Ps Us dB 20 lg dB S N 10 lg Pn Un 注：S/N表示信噪比，Ps为信号功率、信号电压为Us， 噪声功率为Pn、噪声电压为Un，dB为单位。
化学干扰：某些化学物品如酸、碱、盐、各种腐蚀性气 体以及沿海地区由海风带到岸上的盐雾也会造成与潮湿 类似的漏电腐蚀现象，会损坏电子测量系统元件和部件。 防护措施：浸漆、密封、定期通电加热驱潮等。
用绝缘漆浸 渍过的控制 变压器
浸漆可防止水分 进入线圈内部
仪器设备的防潮试验
喷淋试验
仪器设备的防潮试验