傳感器檢測中的八大抗干擾技術(shù)解析

1、傳感器檢測中的八大抗干擾技術(shù)解析 因為生產(chǎn)現(xiàn)場往往存在大量的電和磁的干擾源，它們叮能會破壞、計算機乃至囫圇檢測系統(tǒng)的正常工作，因此抗干擾技術(shù)是傳感器檢測系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對于從事自動檢測工作的人來說，了解抗干擾技術(shù)是十分須要的。 在測量裝置的中浮現(xiàn)的、無用的信號稱為噪聲，當(dāng)噪聲影響電路正常工作時，該噪聲就稱為干擾。信號傳輸過程中干擾的形成必需具備三項因素，即干擾源、干擾途徑以及對噪聲敏感性較高的接收電路。因此消退或削弱噪聲干擾的辦法可以針對這三項中的其中隨意一項實行措施。在傳感器檢測電路中比較常用的辦法，是對干擾途徑及接收電路實行相應(yīng)的措施以消退或削弱噪聲干擾。下面介紹幾種常用的、行之有效的抗干

2、擾技術(shù)。1、屏蔽技術(shù)利用金屬材料制成容器.將需要庇護的電路包在其中，可以有效防止電場或磁場的干擾，此種辦法稱為屏蔽。屏蔽又可分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和低頻磁屏蔽等。2、靜電屏蔽按照電磁學(xué)原理，置于靜電場中的密閉空心導(dǎo)體內(nèi)部無電場線，其內(nèi)部各點等電位。用這個原理，以銅或鋁等導(dǎo)電性良好的金屬為材料，制作密閉的金屬容器，并與地線銜接，把需要庇護的電路值r其中，使外部干擾電場不影響其內(nèi)部電路，反過來，內(nèi)部電路產(chǎn)生的電場也不會影響外電路。這種辦法就稱為靜電屏蔽。例如傳感囂測量電路中，在電源的一次側(cè)和二次側(cè)之間插入一個留有縫隙的導(dǎo)體，并把它接地，可以防止兩繞組之問的靜電耦合，這種辦法就屬于靜電屏蔽。3、電磁

3、屏蔽對于高頻干擾磁場，利用電渦流原理，使高頻干擾電磁場在屏蔽金屬內(nèi)產(chǎn)生電渦流，消耗干擾磁場的能量，渦流磁場抵消高頻干擾磁場，從而使被庇護電路免受高頻電磁場的影響。這種屏蔽法就稱為電磁屏蔽。若電磁屏蔽層接地，同時兼有靜電屏蔽的作用。傳感器的輸出電纜普通采納銅質(zhì)網(wǎng)狀屏蔽，既有靜電屏蔽又有電磁屏蔽的作用。屏蔽材料必需挑選導(dǎo)電性能良好的低材料，如銅、鋁或鍍銀銅等。4、低頻磁屏蔽干擾如為低頻磁場，這時的電渦流現(xiàn)象不太顯然，只用上述辦法抗干擾效果并不太好，因此必需采納采納高導(dǎo)磁材料作屏蔽層，以便把低頻干擾磁感線限制在磁阻很小的磁屏蔽層內(nèi)部。使被庇護電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。這種屏蔽辦法普通稱為低頻磁

4、屏蔽。傳感器檢測儀器的鐵皮外殼就起低頻磁屏蔽的作用。若進一步將其接地，又同時起靜電屏蔽和電磁屏蔽的作用?；谝陨先N常用的屏蔽技術(shù)，因此在干擾比較嚴(yán)峻的她方，可以采納復(fù)合屏蔽電纜，即外層是低頻磁屏蔽層。內(nèi)層是電磁屏蔽層.達到雙重屏蔽的作用。例如式傳感器在實際測量時其寄生電容是必需解決的關(guān)鍵問題，否則其傳輸效率、敏捷度都要變低。必需對傳感器舉行靜電屏蔽，而其電極引出線就采納雙層屏蔽技術(shù)，普通稱之為驅(qū)動電纜技術(shù)。用這種辦法可以有效的克服傳感器在用法過程中的寄生電容。5、接地技術(shù)接地技術(shù)是抑制干擾的有效技術(shù)之一，是屏蔽技術(shù)的重要保證。正確的接地能夠有效地抑制外來干擾，同時可提高測試系統(tǒng)的牢靠性，削減

5、系統(tǒng)自身產(chǎn)生的干擾因素。接地的目的有兩個：平安性和抑制干擾。因此接地分為庇護接地、屏蔽接地和信號接地。庇護接地以平安為目的，傳感器測量裝置的機殼、底盤等都要接地。要求接地電阻在10 ?以下。屏蔽接地是干擾對地形成低阻通路，以防干擾測量裝置。接地電阻應(yīng)小于0.02 ?。信號接地是電子裝置輸入與輸出的零信號電位的公共線，它本身可能與大地是絕緣的。信號地線又分為模擬信號地線和數(shù)字信號地線，模擬信號普通較弱，故對地線要求較高：數(shù)字信號普通較強，故對地線要求可低一些。不同的傳感器檢測條件對接地的方式也有不同的要求，必需挑選合適的接地辦法，常用接地辦法有一點接地和多點按地。下面給出這兩種不同的接地處理措施

6、。6、一點接地在低頻電路中普通建議采納一點接地，它有發(fā)射式接地線和母線式接地線路。發(fā)射式接地就是電路中各功能電路挺直用導(dǎo)線與零電位基準(zhǔn)點銜接：母線式接地就是采納具有一定截面積的優(yōu)質(zhì)導(dǎo)體作為接地母線，挺直接到零電位點，電路中的各功能塊的地可就近接在該母線上。這時若采納多點接地，在電路中會形成多個接地回路，當(dāng)?shù)皖l信號或脈沖磁場經(jīng)過這些回路時，就會引起電磁感應(yīng)噪聲，因為每個接地回路的特性不同，在不同的回路閉合點就產(chǎn)生電位差，形成干擾。為避開這種狀況，最好采納一點接地的辦法。傳感器與測量裝置構(gòu)成一個完整的檢測系統(tǒng)，但兩者之問可能相距較遠(yuǎn)。因為工業(yè)現(xiàn)場大地非常復(fù)雜，所以這兩部格外殼的接大地點之間的電位普

7、通是不相同的，若將傳感器與測量裝置的零電位在兩處分離接地，即兩點接地，則會有較大的電流流過內(nèi)阻很低的信號傳輸線產(chǎn)生壓降，造成串模干擾。因此這種狀況下也應(yīng)當(dāng)采納一點接地辦法。7、多點接地高頻電路普通建議采納多點接地。高頻時，即使一小段地線也將有較大的阻抗壓降，加上分布電容的作用，不行能實現(xiàn)一點接地，因此可采納平面式接地方式，即多點接地方式，利用一個良好的導(dǎo)電平面體(如采納多層線路板中的一層)接至零電位基準(zhǔn)點上，各高頻電路的地就近接至該導(dǎo)電平面體上。因為導(dǎo)電平面體的高頻阻抗很小，基本保證了每一處電位的全都，同時加設(shè)旁路電容等削減壓降。因此，這種狀況耍采納多點接地方式。8、濾波技術(shù)是抑制溝通串模干擾

8、的有效手段之一。傳感器檢測電路中頻繁的濾波電路有rc濾波器、溝通電源濾波器和真流電源濾波器。下面介紹這幾種濾波電路的應(yīng)用。rc濾波器當(dāng)信號源為熱電偶、應(yīng)變片等信號變幻緩慢的傳感器時，利用小體積、低成本的無源rc濾波器將會對串模干擾有較好的抑制效果。但應(yīng)當(dāng)一提的是，rc濾波器是以犧牲系統(tǒng)響應(yīng)速度為代價來削減串模干擾的。溝通電源濾波器電源網(wǎng)絡(luò)汲取了各種高、低頻噪聲，對此常用lc濾波器來抑制混入電源的噪聲。直流電源濾波器直流電源往往為幾個電路所共用，為了避開通過電源內(nèi)阻造成幾個電路問互相干擾，應(yīng)當(dāng)在每個電路的直流電源上加上rc或lc退耦濾波器，用來濾除低頻噪聲。光電耦合技術(shù)光電耦合器是一種電光電的耦合器件，它由發(fā)光和光電封裝組成，其輸入與輸出在電氣上是絕緣的，因此這種器件除了用于做光電控制以外，現(xiàn)在被越來越多的用于提高系統(tǒng)的抗共模干擾能力。當(dāng)有驅(qū)動電流流過光藕合器中的，光電三極管受光飽和。其放射極輸出高電平，從而達到信號傳輸?shù)哪康?。這樣即使輸入回路有干擾。只要它在門限之內(nèi)，就不會對輸出造成影響。脈沖電路中的嗓聲抑制若在脈沖電路中存在干擾噪聲?？梢詫⑤斎朊}