5-干擾的抑制方法解析

生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)低噪聲抗干擾生物信號(hào)測(cè)量根本條件Review形成干擾的三個(gè)環(huán)節(jié)干擾源耦合途徑敏感回路“經(jīng)公共阻抗耦合”形成干擾的原理近場(chǎng)感應(yīng)耦合及抑制措施

電容性耦合電感性耦合近場(chǎng)耦合抑制方法一、電容性耦合但凡被絕緣物分開的兩個(gè)導(dǎo)體的總體，都具有電容效應(yīng)。比方：平行兩導(dǎo)線之間，線圈的各匝之間，導(dǎo)線和大地之間……在電子系統(tǒng)內(nèi)部元件和元件之間，導(dǎo)線和導(dǎo)線之間以及導(dǎo)線與元件，導(dǎo)線、元件與構(gòu)造件之間都存在著分布電容。分布電容：除電容器外，由于電路的分布特點(diǎn)而具有的電容效應(yīng)。一個(gè)導(dǎo)體上的電壓或干擾成份通過分布電容使其他導(dǎo)體上的電位受到影響，這種現(xiàn)象稱為電容性耦合?！脖举|(zhì)是位移電流〕位移電流變化的電場(chǎng)引起R對(duì)于給定的電路一般為定值，主要是頻率發(fā)生變化：wm為轉(zhuǎn)折點(diǎn)頻率，對(duì)于生物電信號(hào)檢測(cè)，多數(shù)狀況其為kHz數(shù)量級(jí)wm導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)為0，導(dǎo)體為等勢(shì)體假設(shè)將導(dǎo)線完全屏蔽：屏蔽若屏蔽線接地，則導(dǎo)線2受干擾的電壓也為01ssG實(shí)際中的屏蔽應(yīng)用(局部屏蔽、芯線外露〕：雖然，也為：但由于屏蔽后，導(dǎo)線伸出屏蔽層的長度短，C值顯著減小假設(shè)屏蔽層編織不嚴(yán)密或接地不良，使C值增大，還不如不使用屏蔽導(dǎo)線故，U2s值減小。？？？C優(yōu)良的屏蔽應(yīng)具備的條件低噪聲抗干擾生物信號(hào)測(cè)量根本條件Review形成干擾的三個(gè)環(huán)節(jié)干擾源耦合途徑敏感回路近場(chǎng)感應(yīng)耦合及抑制措施

電容性耦合電感性耦合近場(chǎng)耦合抑制方法經(jīng)公共阻抗耦合形成干擾的原理遠(yuǎn)場(chǎng)、近場(chǎng)耦合的概念本質(zhì)：電磁感應(yīng)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電壓〔a〕耦合示意圖；〔b〕用磁通密度表示的等效電路；〔c〕用互感表示. . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . 為了減小Us，可實(shí)行下述方法：絞合線效果

〔a〕受干擾側(cè)絞合〔b〕干擾側(cè)絞合感應(yīng)側(cè)被感應(yīng)側(cè)感應(yīng)側(cè)被感應(yīng)側(cè)留意在電感性耦合中，干擾電壓的等效電壓源是串聯(lián)在信號(hào)回路中的，所以它的大小與信號(hào)回路的阻抗無關(guān)。〔與電容耦合比較〕干擾源：遠(yuǎn)離干擾源，減弱干擾源的影響耦合途徑〔明確引入干擾的途徑〕傳導(dǎo)耦合公共阻抗耦合電磁耦合：遠(yuǎn)場(chǎng)、近場(chǎng)電場(chǎng)、近場(chǎng)磁場(chǎng)人體電測(cè)量中抑制近場(chǎng)干擾的具體措施1、減小分布電容C：增大間距，縮小分布電容的有效面積〔非平行布線〕

平行板小間距：

2、屏蔽接地1〕良好接地

2〕盡量縮短中心導(dǎo)線暴露的長度

3〕屏蔽層網(wǎng)編織嚴(yán)密減小容性耦合的方法減小感性耦合的方法實(shí)例分析Cd1為人體與50Hz、220V饋電線之間的分布電容，Cd2為人體與大地之間的分布電容人體處于電場(chǎng)中，設(shè)定人體為等電勢(shì)體Cd1Cd2UCM通常Cd1<<Cd2假設(shè)取Cd2=10Cd1電源饋電線心電信號(hào)檢測(cè)電路如下：Z1和Z2表示電極和皮膚之間的接觸阻抗C1和C2表示市電供電線與人體之間形成的分布電容放大器輸入阻抗很大設(shè)Id1=Id2=6nA，Z1、Z2有5kΩ的不平衡，

UAB=Id〔Z1-Z2〕=30μV，約為心電信號(hào)的3%位移電流變化的電場(chǎng)引起假設(shè)有Z1=Z2，且C1=C2，即導(dǎo)聯(lián)條件完全對(duì)稱，則位移電流形成的電壓相互抵消。

但是，通常狀況下很難匹配。措施：削減電極與皮膚之間的接觸阻抗Id=0.2μA，

0.2μA×800Ω=160μV，

它相當(dāng)于心電信號(hào)的16%以標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)I為例，假設(shè)兩臂間的體電阻為800Ω減小體電阻三個(gè)電極同時(shí)置于胸部但不易消退措施：病室中，Bcosθ約為3.2×10-7Wb/m2，則50Hz磁場(chǎng)的感應(yīng)電壓約為160·A〔μV〕?；芈访娣eA須限定在0.1m2以下，方可使感性耦合干擾電壓小于10μV屏蔽；

遠(yuǎn)離干擾源；

輸入導(dǎo)聯(lián)線絞合；容性、感性耦合原理近場(chǎng)耦合的抑制方法人體測(cè)量的實(shí)例分析參考書目

1、電子電路抗干擾有用技術(shù)

〔毛楠等著，國防工業(yè)出版社〕

2、電磁兼容設(shè)計(jì)

〔白同云等著，北京郵電大學(xué)出版社〕

3、電磁干擾及掌握

〔林國榮等著，電子工業(yè)出版社〕

作業(yè)：1、簡述電容性、電感性耦合干擾的抑制措施0、復(fù)習(xí)分布電容、位移電流的相