模擬量共串模抑制技術交流

模擬量共串模抑制技術交流

工業(yè)標準5來源及影響2傳導方式及抑制3噪聲影響的量化及測試4目錄共串模介紹1共串模介紹共模干擾疊加在信號對地上的電位差電網(wǎng)串入地電位差空間電磁輻射在信號線上感應同方向電壓串模干擾作用于信號兩極間的干擾電壓空間電磁場在信號間耦合感應共模干擾經(jīng)過不平衡電路轉換而來來源及影響靜電：不同介電強度的材料相互摩擦時，就會產生靜電電荷，當其中一種材料上的靜電電荷積累到一定程度，在與另外一個物體接觸時，就會通過這個物體到大地的阻抗而進行放電共模噪聲電壓非常大，容易使器件發(fā)生損壞

電快速瞬變脈沖群：電路中機械開關對電感性負載的切換產生共模噪聲危害：使設備誤動作特點：脈沖成群出現(xiàn)，重復頻率較高，上升時間短暫，單個脈沖能量較小雷擊浪涌：1.雷電直接擊中電路，為共模噪聲2.感應雷引入，既可能為共模噪聲，也可能為差模噪聲危害：高壓高能量，會對電路產生嚴重的損壞直接傳導耦合公共阻抗耦合電感性耦合電磁場耦合傳導方式及抑制電容性耦合直接傳導耦合直接傳導差模信號串接濾波器一階無源低通濾波電路一階有源低通濾波電路直接傳導耦合共模信號轉成差模信號Z1=Z2，Z3=Z4Z4>>Z1，Z3>>Z2如何使干擾為零？公共阻抗耦合公共阻抗耦合接地單點接地多點接地混合接地單點串聯(lián)接地VA=R1(I1+I2+I3)VB=R1(I1+I2+I3)+R2(I2+I3)VC=R1(I1+I2+I3)+R2(I2+I3)+R3I3單點并聯(lián)接地公共阻抗耦合多點接地，各個電路就近單點接地，并將公共接地點使用低阻抗導線連接，以便使接地線的長度最短?；旌辖拥兀簡吸c接地和多點接地混合。將需要就近接地的點直接與接地平面相連，而其他點采用單點接地的方法。電容性耦合傳導感應的噪聲電壓:當噪聲頻率很低時，RL阻抗遠小于CL和Cs的阻抗降噪措施：降低導體對地分布電阻RL，降低兩者之間的分布電容CS，降低噪聲頻率f。對于高頻噪聲，RL阻抗遠大于CL和Cs的阻抗降噪措施：降低兩者之間的分布電容CS，增大受感應導體對地電容CL。電容性耦合靜電屏蔽：在兩者之間插入一塊接地的金屬屏蔽板，則可以形成兩個新的分布電容Cs和Cd，其中Cs被屏蔽板短接到地，不會產生影響。Cd和CL對地并聯(lián)，由于要繞過屏蔽板，因此剩余電容Cs'遠小于原Cs值，屏蔽后的感應噪聲電壓為：低頻噪聲：高頻噪聲：<<電感性耦合當回路1有電流I1流過時，在回路2中產生磁通Ф12，互感M，則回路2的磁通為：當該磁通變化時，在回路2中產生了感應電壓降噪措施：降低互感M；降低干擾源變化率電感性耦合屏蔽：當線圈內有交變電流時，就會產生交變磁通，該磁通在低電阻的屏蔽材料內產生渦流（即感應電流），該渦流產生的磁通方向和源磁通的方向相反，互相抵消，隔離了磁通向外泄漏，從而抑制了通過電感性耦合的傳播電感性耦合單端接地兩端接地：電流回路除了感應渦流外還有部分電流通過地平面返回，I2<I，產生的抵消磁通比原來小，屏蔽效果不如單端接地。電感性耦合對噪聲源進行雙絞線屏蔽：當噪聲源有噪聲信號回路時，將兩條電流反向的導線進行扭絞，每一個節(jié)環(huán)內部產生的磁通都和相鄰節(jié)環(huán)產生的磁通方向相反，對于環(huán)外而言，由相鄰的方向相反磁通相互抵消，因此不會有泄漏到環(huán)外的磁通。對受感應導體進行雙絞線屏蔽：當外部噪聲回路對該電路感應產生變化磁通時，在每個環(huán)節(jié)內都感應出方向相同的感應電流，由于同一根信號線在相鄰環(huán)節(jié)上的感應電流方向相反，大小相同，因此噪聲在整條導線上感應電流的平均值為0，可以有效避免外界磁干擾對信號的影響。電磁場耦合對于遠場輻射，電磁場主要由交變電磁場向外輻射，一根金屬導線在輻射的電磁場里，就象一根天線，在導體上會產生正比于電場強度的感應電動勢U噪聲影響的量化及測試共模干擾抑制比CMRRCMRR=20lg(Uc/△U)(dB)串模干擾抑制比SMRRSMRR=20lg(Us/△U)(dB)精度偏差aa=(△U/F.S)×100%Uc—共模干擾的直流或交流峰值電壓，單位：V；△U—施加共模干擾電壓前后的示值變化所對應的電量值變化，單位：VUs—串模干擾的直流或交流峰值電壓，單位：V；△U—施加串模干擾電壓前后的示值變化所對應的電量值變化，單位：VF.S—對應的信號電量程的上限值，單位：V噪聲影響的量化及測試共模干擾測量裝置交流共模：有效值250V直流共模：50V或輸入量程的1000倍（取數(shù)值低的一種），正負都加試驗期間，被試裝置由不受干擾的信號源提供信號。噪聲影響的量化及測試串模干擾測量裝置交流共模：變壓器次級在10歐，電壓峰值1V直流共模：1V直流電壓直接和信號串聯(lián)，正負都測試驗期間，被試裝置由不受干擾的信號源提供信號工業(yè)標準《工業(yè)過程測量和控制系統(tǒng)用模擬輸入數(shù)字式指示儀》（GB/T13639-2008）機械行業(yè)標準《模擬量輸入輸出通道模板通用技術條件》（JB/T6808-1993）

對工業(yè)控制微型計算機系統(tǒng)中的模擬量模板的