SK計算機自動測量系統(tǒng)簡介實用教案

1、第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介第一節(jié) 系統(tǒng)的基本(jbn)組成1.1 系統(tǒng)(xtng)的基本組成：待測非電量傳感器信號(xnho)調(diào)理S/HA/D計算機D/A傳感器傳感器信號調(diào)理信號調(diào)理信號調(diào)理多路模擬開關(guān)測量放大器顯示打印輸出數(shù)字鎖存數(shù)字量第1頁/共54頁第一頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第二節(jié) 信號調(diào)理信號調(diào)理：對輸入信號加以調(diào)理、變換和改善以提高(t go)測量的準確度和滿足后繼設(shè)備的輸入要求。2.1 電橋連接與激勵目的：將電阻信號轉(zhuǎn)化為電壓信號。方法：電橋連接。2.2 熱電偶冷端溫度補償2.3 信號放大放大器的主要性能參數(shù)：增益、帶寬、輸入阻抗、零點漂移與增

2、益漂移以及共模抑制比。第2頁/共54頁第二頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第二節(jié) 信號調(diào)理差動放大器：信號電壓是放大器兩個輸入端的差值。其特點是具有抑制共模(n m)電壓的能力。調(diào)制解調(diào)放大器：將輸入信號調(diào)制為交流而進行交流放大然后再解調(diào)恢復為直流信號。其特點是可消除零點漂移。隔離放大器：采用隔離輸入變壓器和保護屏蔽技術(shù)。其特點是更進一步提高共模(n m)抑制比。可編程增益放大器：通過程序設(shè)置，可根據(jù)輸入信號的幅度而改變增益。第3頁/共54頁第三頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介第二節(jié) 信號(xnho)調(diào)理自動增益控制放大器：根據(jù)輸入信號的幅度，通過邏輯比較電

3、路來自動選擇最佳增益。儀表放大器：由三個運算放大器組成。其特點是具有高的開環(huán)增益、高輸入阻抗、高共模抑制(yzh)比、低失調(diào)電壓和溫度漂移。2.4 信號衰減方法：采用電阻分壓器2.5 低通濾波目的：平滑輸入信號，提高信噪比。第4頁/共54頁第四頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第三節(jié) 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)3.1 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的類型與特點3.1.1 電磁式主要有：繼電器和干簧管。優(yōu)點：耐壓高、絕緣好、導通電阻小、漏電流小。缺點：機械觸點壽命短、速度低、體積大、耗電多適宜使用場合：低速的高壓(goy)大信號；低速的高精度小信號。第5頁/共54頁第五頁，共55頁。第八章 計算機自動(z

4、dng)測量系統(tǒng)簡介第三節(jié) 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)3.1.2 半導體式主要有：雙極晶體管、場效應(yīng)管和數(shù)據(jù)(shj)采集系統(tǒng) 多用的CMOS集成電路多路開關(guān)。優(yōu)點：速度快、壽命長、體積小、耗電?。蝗秉c：耐壓低、導通電阻大、有一定的漏電流。適宜使用場合：高速數(shù)據(jù)(shj)采集系統(tǒng)。第6頁/共54頁第六頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)(xtng)簡介第三節(jié) 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)3.2 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)( jigu)形式3.2.1 單端式第7頁/共54頁第七頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第三節(jié) 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)3.2.2 差動式 第8頁/共54頁第八頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系

5、統(tǒng)簡介第四節(jié) 采樣(ci yn)保持器作用：通過邏輯控制電路使其處于“采樣”或“保持”狀態(tài)，以此滿足某些A/D轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換時要求輸入信號保持不變或多個輸入通道要求采樣的時間和相位相同的需求。工作(gngzu)原理： 主要(zhyo)性能指標：(1) 采集時間(2) 下跌率第9頁/共54頁第九頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第五節(jié) 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)以四位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器為例：)2222(40312213DDDDII電阻(dinz)網(wǎng)絡(luò)輸出的總電流為：第10頁/共54頁第十頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)(xtng)簡介第五節(jié) 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)經(jīng)反相運放，

6、可以實現(xiàn)電流(dinli)-電壓變換：)2222(403122130DDDDVRIuR)222(022110nnnRDDDVRIu 輸出(shch)電壓為：對于n位：四位DAC輸入/輸出關(guān)系第11頁/共54頁第十一頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第五節(jié) 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)四位DAC的T形電阻(dinz)網(wǎng)絡(luò)：目的：解決(jiju)電阻制造工藝的困難。第12頁/共54頁第十二頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第五節(jié) 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)主要參數(shù)：(1) 分辨率：輸出(shch)最小電壓與輸出(shch)最大電壓之比，該比值取決于DAC的位數(shù)。

7、四位DAC的分辨率為：12121521444RRVV有時也直接(zhji)用DAC的位數(shù)表示分辨率，如8位、12位等。第13頁/共54頁第十三頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第五節(jié) 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)(2) 線性度通常用非線性誤差(wch)的大小表示DAC的線性度。產(chǎn)生偏離的主要原因(yunyn)：模擬開關(guān)導通壓降及電阻網(wǎng)絡(luò)各電阻值R不盡相等等。第14頁/共54頁第十四頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第五節(jié) 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)(3) 輸出電壓(或電流)的建立時間定義：從輸入(shr)數(shù)字信號起到輸出電壓(或電流)達到穩(wěn)定值所需要的時間。電

8、流型DAC：建立時間相當快，一般不超過1s；電壓型DAC：建立時間主要取決于運算放大器所需的時間。 除以上主要參數(shù)外，還有精度、溫度系數(shù)等，使用時可查閱有關(guān)手冊。第15頁/共54頁第十五頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第六節(jié) 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)6.1 逐次(zh c)逼近型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器第16頁/共54頁第十六頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)(xtng)簡介第六節(jié) 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)設(shè)輸入模擬量為UX，其逼近(bjn)過程見下表和圖： 第17頁/共54頁第十七頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第六節(jié) 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)2111

9、10ttRtxdtVRCdtVRCRxVVNN/ )(126.2 雙積分(jfn)型ADC優(yōu)點：分辨率高缺點：轉(zhuǎn)換(zhunhun)速度低第18頁/共54頁第十八頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第六節(jié) 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)特點(tdin)：轉(zhuǎn)換速度快6.3 并行(bngxng)ADC第19頁/共54頁第十九頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第六節(jié) 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)6.4 主要參數(shù)(1) 分辨率 用輸出數(shù)字量的二進制位數(shù)表示，如8位、10位、12位等。它反映模/數(shù)轉(zhuǎn)換器所能分辨的被測量最小值。位數(shù)越多，分辯率越高。(2) 轉(zhuǎn)換速度 完成一次

10、模/數(shù)轉(zhuǎn)換所需要的時間。一般是從接到轉(zhuǎn)換信號開始，到輸出穩(wěn)定(wndng)的數(shù)字量為止所需的時間，通常在幾十微秒左右。 第20頁/共54頁第二十頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第六節(jié) 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)(3) 相對精度 實際輸出的數(shù)字量與理想轉(zhuǎn)換特性之間的最大偏差(pinch)。 除以上主要參數(shù)外，還有電壓范圍、溫度系數(shù)、功耗等，使用時可查閱有關(guān)手冊。6.5 .模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇 根據(jù)傳感器、放大器、采樣保持器等環(huán)節(jié)的性能指標，確定ADC的各項指標，要通盤考慮。 第21頁/共54頁第二十一頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第七節(jié) 計算機7.1

11、連接方式(1) 外總線系統(tǒng)接口：RS232、RS422、IEEE488等。特點：數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以靠近現(xiàn)場，而遠離計算機，能配置成任何規(guī)模的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集設(shè)備有自己的為處理器，有助于遠程作業(yè)和減輕主計算機的負擔，便于構(gòu)成分布式系統(tǒng)。(2) 內(nèi)總線系統(tǒng)特點：系統(tǒng)的各個組件不需獨立的機箱和電源，可以直接(zhji)裝在主計算機機箱里，從而縮小了系統(tǒng)體積，降低了成本，提高了速度。但規(guī)模不可能很大。第22頁/共54頁第二十二頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)(xtng)簡介第七節(jié) 計算機7.2 作用控制多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換、啟動A/D、D/A等輸入輸出設(shè)備、進行數(shù)據(jù)處理。其中數(shù)據(jù)處理軟件的主要任務(wù)是

12、：對輸入信息進行系統(tǒng)整定，恢復原來的物理形式；采用各種數(shù)學方法最大限度的消除混入信號的噪聲與干擾；對數(shù)據(jù)本身進行某些加工變換、或在有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)間進行相互運算，從而得到能表達該數(shù)據(jù)內(nèi)在特征的二次數(shù)據(jù)；將計算機的輸出用于控制機構(gòu)( jgu)可以構(gòu)成計算機控制系統(tǒng)。第23頁/共54頁第二十三頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介第八節(jié)自動數(shù)據(jù)(shj)采集系統(tǒng)8.1自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 (1) 各個輸入信號(xnho)共享測量放大器和A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用場合：輸入量緩慢變化及傳感器輸出(shch)電壓較高的場合第24頁/共54頁第二十四頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介(jin j

13、i)第八節(jié)自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(2) 每個輸入信號有一個測量放大器，共享A/D轉(zhuǎn)換(zhunhun)器的結(jié)構(gòu)配置應(yīng)用(yngyng)場合：對多路模擬開關(guān)的精度要求不高。第25頁/共54頁第二十五頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第八節(jié)自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3) 每個輸入信號有一個測量放大器和一個A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)( jigu)配置應(yīng)用(yngyng)場合：高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，或要求同時檢測多個模擬信號的場合。第26頁/共54頁第二十六頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介(jin ji)第八節(jié)自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4) 差動結(jié)構(gòu)( jigu)的數(shù)據(jù)采集裝置應(yīng)用(yngyng)場

14、合：由于這種結(jié)構(gòu)具有強的抑制共模干擾的能力，適用于輸入信號電平低的情況，還可抑制長傳輸線引起的嚴重干擾。第27頁/共54頁第二十七頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第八節(jié)自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)8.2自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(1) 通道數(shù)：系統(tǒng)能提供給用戶可使用的模擬量輸入通道總數(shù)。(2) 數(shù)據(jù)采集速度(a) 系統(tǒng)最高重復采樣率：模擬輸入系統(tǒng)全部通道重復掃描采集時，每個通道在單位(dnwi)時間內(nèi)能測量得到的可用數(shù)據(jù)的個數(shù)，單位(dnwi)為“次/s” 。(b) 單通道最高重復采樣率：系統(tǒng)中一個模擬通道連續(xù)重復采樣時，在單位(dnwi)時間內(nèi)能采集到的可用數(shù)據(jù)的最大個數(shù)，

15、單位(dnwi)“次/s” 。第28頁/共54頁第二十八頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介第八節(jié)自動數(shù)據(jù)(shj)采集系統(tǒng)(c) 信號頻率和采樣頻率：采樣頻率一般(ybn)為信號最高頻率的510倍。(3) 分辨率與精度：ADC的位數(shù)越多，分辨率就越高，可區(qū)分的模擬信號電壓就越小。第29頁/共54頁第二十九頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.1 概述噪聲：測量系統(tǒng)測量和傳輸?shù)挠杏眯盘栆酝獾囊磺行盘柧环Q為噪聲。干擾：具有一定幅值和一定強度、能夠影響測量系統(tǒng)正常工作的噪聲。噪聲形成(xngchng)干擾的三要素：噪聲源、對噪聲敏感的接收電路和

16、噪聲源到接受電路之間的耦合通道。三者之間的聯(lián)系如圖：噪聲源耦合通道(tngdo)接收電路第30頁/共54頁第三十頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.2 噪聲的分類9.2.1 從噪聲產(chǎn)生的來源分類：(1) 固有噪聲定義：指噪聲由電子(dinz)設(shè)備本身原因而產(chǎn)生的。包含熱噪聲(白噪聲)、散粒噪聲及接觸噪聲三種。熱噪聲：指任何電阻既使不與電源相接，在它的兩端也存在著微弱的電壓。這種電壓是由于電阻中電子(dinz)熱運動所形成的。其特點是具有隨機性質(zhì)，而且?guī)缀醺采w整個頻譜，它決定了電路中噪聲的下限。第31頁/共54頁第三十一頁，共55頁。第八章 計算機自

17、動測量系統(tǒng)簡介(jin ji)第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制 散粒噪聲：存在于電子(dinz)管和半導體兩種元器件中。在電子(dinz)管里，散粒噪聲來自陰極電子(dinz)的隨機發(fā)射；在半導體內(nèi)，散粒噪聲是通過晶體管基區(qū)載流子的隨機擴散以及電子(dinz)-空穴對的隨機發(fā)射及其復合形成的。 散粒噪聲的方根噪聲電流為：fRTkUt4fIqIdcsh2熱噪聲電壓(diny)的有效值可表示為：第32頁/共54頁第三十二頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制接觸噪聲：由于兩種材料之間不完全(wnqun)接觸，從而形成電導率的起伏而產(chǎn)生的。它發(fā)生在兩個導體連接的地方，如

18、繼電器的接點、電位器的滑動觸點。噪聲電流可近似的表示為：fIKBIdcf定義：指各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的噪聲。包含工頻噪聲、射頻噪聲及電子開關(guān)(kigun)三種。在低頻電路中，接觸噪聲是重要噪聲源。(2) 人為噪聲源第33頁/共54頁第三十三頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制工頻噪聲：大功率輸電線是典型的工頻噪聲源。射頻噪聲：高頻感應(yīng)加熱，高頻焊接等工業(yè)電子設(shè)備以及廣播(gungb)、電視、雷達及通訊設(shè)備等通過電磁輻射或通過電源線會給附近的測量系統(tǒng)帶來干擾。電子開關(guān)：由于電子開關(guān)通斷的速度極快，使電路中的電壓和電流發(fā)生急劇的變化，形成沖擊脈沖，從而成為噪

19、聲干擾源。(3) 自然噪聲源定義：自然噪聲主要來自于各種自然放電現(xiàn)象。因此也叫放電噪聲。第34頁/共54頁第三十四頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾(gnro)的抑制9.2.2 從干擾的表現(xiàn)形式分類(fn li)(1) 規(guī)則干擾定義：干擾的出現(xiàn)形式有一定的規(guī)律，如電源的紋波、放大器的自激振蕩等形成的干擾。(2) 不規(guī)則干擾定義：干擾的出現(xiàn)形式是不規(guī)則的，如某些元器件，它的工作量值和特性隨使用條件而變，由它引起的干擾就是不規(guī)則的。第35頁/共54頁第三十五頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾(gnro)的抑制(3) 隨機干擾定義：干擾的出現(xiàn)具有隨

20、機性質(zhì)，如接觸不良、空間電磁(dinc)耦合等引起的干擾都是隨機的。9.2.3 從干擾的區(qū)域分類(1) 內(nèi)部干擾定義：來自測量系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。如電路的過渡過程、交叉電路、寄生反饋、內(nèi)部電磁(dinc)場等引起的干擾。第36頁/共54頁第三十六頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介(jin ji)第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制(2) 外部干擾定義：來自測量系統(tǒng)外部的干擾。如電網(wǎng)電壓波動、電磁輻射、高壓電源漏電等。9.2.4 從干擾對電路作用的形式分類(1) 差模干擾(串模干擾、串聯(lián)干擾、正態(tài)干擾、常模干擾及橫向(hn xin)干擾等)特點：差模干擾進入電路后，使檢測系統(tǒng)的一個信號輸入端子相對于另一

21、個信號輸入端子的電位發(fā)生變化，即干擾信號和有用信號迭加起來直接作用于輸入端，從而影響測量結(jié)果。第37頁/共54頁第三十七頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制(2) 共模干擾(共態(tài)干擾、同相干擾、對地干擾及縱向干擾)特點：相對于公共的電位基準點(通常為接地點)，在檢測系統(tǒng)(xtng)的兩個輸入端子上同時出現(xiàn)干擾。它雖不直接對測量結(jié)果造成影響，但當信號輸入電路不對稱時，它會轉(zhuǎn)化為差模干擾。共模干擾抑制比：作用于檢測系統(tǒng)(xtng)的共模干擾信號與這個共模干擾信號轉(zhuǎn)換為差模干擾信號之比。第38頁/共54頁第三十八頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介

22、第九節(jié) 系統(tǒng)干擾(gnro)的抑制)(lg20dBUUCMRRcdcm)(lg20dBKKCMRRmd對數(shù)(du sh)形式為：9.3 噪聲的耦合方式9.3.1 電容性耦合(靜電耦合)定義：由于兩個電路之間存在寄生電容，使得一個(y )電路的電荷變化影響到另一個(y )電路。第39頁/共54頁第三十九頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介(jin ji)第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.3.2 互感耦合(電磁耦合)定義：由于兩個電路之間存在互感，使得當一個電路的電流變化時，通過磁交鏈影響到另一個電路。9.3.3 共阻抗耦合定義：由于幾個電路之間有公共阻抗，當一個電路中有電流流過時，在公共阻抗上產(chǎn)

23、生一個壓降，這一壓降對其它與公共阻抗相連的電路形成(xngchng)干擾。9.3.4 漏電耦合定義：由于兩部分電路之間絕緣不良，高電平電路通過絕緣電阻向低電平電路漏電，這種漏電電流對低電平電路造成干擾。第40頁/共54頁第四十頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介(jin ji)第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.3.5 傳導耦合定義：經(jīng)導線檢拾到噪聲，再經(jīng)它傳輸?shù)皆肼暯邮? jishu)電路而形成干擾的噪聲耦合方式。9.3.6 輻射電磁場耦合定義：大功率的高頻電氣設(shè)備、廣播、電視、通訊發(fā)射臺等，不斷地向外發(fā)射電磁波。檢測系統(tǒng)若置于這種輻射場中，就會感應(yīng)到與輻射電磁場成正比的感應(yīng)電勢，這種感應(yīng)電勢

24、進入電路就形成干擾。第41頁/共54頁第四十一頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.4 抑制干擾的基本方法 從分析干擾的來源、性質(zhì)、傳播途徑、耦合方式以及(yj)進入檢測器電路的形式、接收干擾的電路等入手，采取以下措施：(1) 消除或抑制噪聲源；(2) 破壞干擾的耦合通道；(3) 減弱接收電路對干擾的敏感性；(4) 采用軟件抑制干擾。第42頁/共54頁第四十二頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.5 抑制電磁干擾的基本措施9.5.1 屏蔽(1) 靜電屏蔽：主要用來抑制靜電干擾，其屏蔽層必須接地；(2) 電磁

25、屏蔽：屏蔽層采用導電(dodin)良好的金屬材料。主要用來防止高頻電磁場的干擾；(3) 磁屏蔽：屏蔽層采用高導磁材料。主要用來防止低頻磁場的干擾。第43頁/共54頁第四十三頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾(gnro)的抑制9.5.2 接地9.5.2.1 接地的目的與作用(1) 保證人身和設(shè)備安全。(2) 抑制干擾(a) 通過(tnggu)接地給干擾電壓以低阻通路； (b) 消除各電路電流流經(jīng)一公共地線阻抗所產(chǎn)生的噪聲電壓，即共阻干擾；(c) 避免磁場或地電位差的影響，使其不形成地環(huán)路。第44頁/共54頁第四十四頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介

26、第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.5.2.2 地線的種類實際地：接大地。虛地：不接大地，只是作為信號參考點，建立系統(tǒng)的基準(jzhn)電位。(1) 保安地線：把電網(wǎng)的零線、電器設(shè)備的機殼、避雷針等接大地；(2) 信號源地線：傳感器本身的零信號電位基準(jzhn)公共線；(3) 信號地線：用于確定信號的基準(jzhn)電位；(4) 負載地線：對負載或大功率驅(qū)動級單獨設(shè)置地線；(5) 屏蔽層地線：為防止靜電干擾或電磁干擾而設(shè)置的地線。第45頁/共54頁第四十五頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介(jin ji)第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.5.2.3 各種地線的處理原則(1) 低頻電路的一點接地原則：

27、就是把多個接地點用導線把它們匯集到一點，再從這點接地。采用一點接地，可以有效地克服地電位差的影響和共用(n yn)地線的共阻抗引起的干擾；(2) 高頻電路的接地原則：地線長度應(yīng)小于信號波長的1/20，此時可采用一點接地；否則應(yīng)采用多點接地；(3) 強電地線與信號地線分開設(shè)置；(4) 模擬信號地線與數(shù)字信號地線分開設(shè)置。第46頁/共54頁第四十六頁，共55頁。第八章 計算機自動測量(cling)系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制9.5.2.4 接地方法(fngf)(1) 埋設(shè)銅板(2) 接地棒(3) 網(wǎng)狀(輻射狀)地線9.5.3 浮置(浮空、浮接)定義：電子設(shè)備的輸入信號放大器公共線(即模擬信號地)

28、不接機殼或大地，測量放大器與機殼或大地之間無直流聯(lián)系。目的：阻斷干擾電流的通路。第47頁/共54頁第四十七頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)簡介(jin ji)第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制使用條件：在對電路要求(yoqi)高、且采用多層屏蔽的條件下，才使用浮置技術(shù)。注意事項：測量電路的浮置應(yīng)包括該電路的供電電源，否則浮置將是無效的。9.5.4 對稱電路(平衡電路)定義：雙線電路中的兩根導線與連接到這兩根導線的所有電路，對地或?qū)ζ渌麑Ь€的結(jié)構(gòu)對稱。作用：消除導線檢拾的噪聲電壓。第48頁/共54頁第四十八頁，共55頁。第八章 計算機自動測量系統(tǒng)(xtng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)(xtng)干擾的抑制9.

29、5.5 隔離技術(shù)作用：在采用兩點以上接地的檢測或控制系統(tǒng)中，為了抑制地電位差所形成的干擾，運用隔離技術(shù)切斷地環(huán)路電流。在完成系統(tǒng)的隔離之后，就在唯一(wi y)的接地點接大地。方法：采用電磁隔離和光電隔離。電磁隔離：在兩個電路間加一個隔離變壓器，使兩個電路之間電的聯(lián)系被切斷，以磁的形式傳遞信號。該方法可用于信號隔離和電源隔離，主要用于電源隔離。第49頁/共54頁第四十九頁，共55頁。第八章 計算機自動(zdng)測量系統(tǒng)簡介第九節(jié) 系統(tǒng)干擾的抑制光電隔離：在兩個電路間加入一個光耦合器。使兩電路間信號的傳遞以光的方式進行。光電隔離廣泛應(yīng)用于由微機(wi j)構(gòu)成的檢測或控制系統(tǒng)中。9.5.6 濾波定義：濾波是一種只允許某一頻帶范圍內(nèi)的信號通過或只阻止