模擬量傳感器信號傳輸過程中干擾的形成必須具備三項因素,即干擾源、干擾途徑以及對噪聲敏感性較高的接收電路。 影響模擬量傳感器的外界干擾主要有以下幾種敏感性較高的 1、靜電感應干擾 靜電感應是由于兩條支電路或元件之間存在著寄生電容,使一條支路上的電荷通過寄生電容傳送到另一條支路上去,有時候也被稱為電容性耦合 2、電磁感應干擾 當兩個電路之間有互感存在時,一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路,這一現象稱為電磁感應。這種情況在傳感器使用時候經常遇到,尤為注意 3、漏電流感應干擾 由于電子線路內部的元件支架、接線柱印刷電路板、電容內部介質或外殼等絕緣不佳,特別是傳感器的應用環境濕度增大,導致絕緣體的絕緣電阻下降,這時漏電電流會增加,由此引發干擾。尤其當漏電流流入到測量電路的輸入級時,其影響就特別嚴重 4、射頻干擾干擾 主要是大型動力設備的啟動、操作停止時產生的干擾以及高次諧波干擾。 5、其他干擾主要指的是系統工作環境差,還易受到機械干擾、熱干擾和化學干擾等等。通過以上概述,我們了解傳感器的干擾來源主要有兩種途徑:一是由電路感應產生干擾;二是由外圍設備以及通信線路的感應引入干擾。我們得細分析外界干擾的來源,信號傳輸線路以及敏感程度,做好接地處理和傳感器信號線屏蔽措施,有可能的話遠離干擾源 模擬量傳感器抗干擾技術 1、屏蔽技術 利用金屬材料制成容器。將需要保護的電路包在其中,可以有效防止電場或磁場的干擾,此種方法稱為屏蔽。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 根據電磁學原理,置于靜電場中的密閉空心導體內部無電場線,其內部各點等電位。用這個原理以銅或鋁等導電性良好的金屬為材料,制作密閉的金屬容器,并與地線連接,把需要保護的電路值r其中,使外部干擾電場不影響其內部電路,反過來,內部電路產生的電場也不會影響外電路。這種方法就稱為靜電屏蔽 3、電磁屏蔽 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產生電渦流,消耗干擾磁場的能量,渦流磁場抵消高頻干擾磁場,從而使被保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。傳感器的輸出電纜一般采用銅質網狀屏蔽,既有靜電屏蔽又有電磁屏蔽的作用 4、低頻磁屏蔽 干擾如為低頻磁場,這時的電渦流現象不太明顯,只用上述方法抗干擾效果并不太好,因此必須采用采用高導磁材料作屏蔽層,以便把低頻干擾磁感線限制在磁阻很小的磁屏蔽層內部。使被保護電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。這種屏蔽方法般稱為低頻磁屏蔽。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 5、接地技術接地技術 是抑制干擾的有效技術之一,是屏蔽技術的重要保證。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的可靠性,減少系統自身產生的干擾因素。接地的目的有兩個:安全性和抑制干擾。因此接地分為保護接地、屏蔽接地和信號接地。保護接地以安全為目的,傳感器測量裝置的機殼、底盤等都要接地。信號地線又分為模擬號地線和數字信號地線,模擬信號一般較弱,故對地線要求較高:數字信號一般較強,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,必須選擇合適的接地方法,常用接地方法有一點接地和多點按地 6、一點接地 在低頻電路中一般建議采用一點接地,它有放射式接地線和母線式接地線路。放射式接地就是電路中各功能電路直接用導線與零電位基準連接:母線式接地就是采用具有一定截面積的上等導體作為接地母線,直接接到零電位點,電路的各功能塊的地可就近接在該母線上。傳感器與測量裝置構成一個完整的檢測系統,但兩者之問可能相距較遠 7、多點接地 高頻電路般建議采用多點接地。高頻,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,不可能實現一點接地,因此可采用平面式接地方式,即多點接地方式,利用一個良好的導電平面體接至零電位基準點上,各高頻電路的就近接至該導電平面體上。由于導電平面體的高頻阻抗很小,基本保證了每一處電位的一致,同時加設旁路電容等減少壓降。因此,這種情況耍采用多點接地方式 8、濾波技術 濾波器是抑制交流串模干擾的有效手段之一。傳感器檢測電路中常見的濾波電路有Rc濾波器、交流電源濾波器和真流電源濾波器。下面介這幾種濾波電路的應用 1)RC濾波器:當信號源為熱電偶、應變片等信號變化緩慢的傳感器時,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。但應該一提的是,Rc濾波器是以犧牲系統響應速度為代價來減少串模干擾的 2)交流電源濾波器:電源網絡吸收了各種高、低頻噪聲,對此常用Lc濾波器來抑制混入電源的噪3)直流電源濾波器:直流電源往往為幾電路所共用,為了避免通過電源內阻造成幾個電路問相互干擾,應該在每自自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 9、光電耦合技術 光電耦合器除了用于做光電控制以外,現在被越來越多的用于提高系統的抗共模干擾能力。當有驅動電流流過光藕合器中的發光二極管,光電三極管受光飽和。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}沖微后再積分,然后設置一定幅度的門限電壓,使得小于該門限電壓的信號被濾除。 對于模擬信號可以先用A/D轉換。再用這種方法濾除噪聲。我們在使用這些抗干擾技術時要根據實際情況迸行選擇。切不可盲目使用,否則不但達不到抗干擾的目的,可能還會有其他不佳影響 上一篇:磁通門原理電流傳感器原理圖解下一篇:變頻器的主要技術參數有哪些?
模擬量傳感器信號傳輸過程中干擾的形成必須具備三項因素,即干擾源、干擾途徑以及對噪聲敏感性較高的接收電路。
影響模擬量傳感器的外界干擾主要有以下幾種敏感性較高的 1、靜電感應干擾 靜電感應是由于兩條支電路或元件之間存在著寄生電容,使一條支路上的電荷通過寄生電容傳送到另一條支路上去,有時候也被稱為電容性耦合 2、電磁感應干擾 當兩個電路之間有互感存在時,一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路,這一現象稱為電磁感應。這種情況在傳感器使用時候經常遇到,尤為注意 3、漏電流感應干擾 由于電子線路內部的元件支架、接線柱印刷電路板、電容內部介質或外殼等絕緣不佳,特別是傳感器的應用環境濕度增大,導致絕緣體的絕緣電阻下降,這時漏電電流會增加,由此引發干擾。尤其當漏電流流入到測量電路的輸入級時,其影響就特別嚴重 4、射頻干擾干擾 主要是大型動力設備的啟動、操作停止時產生的干擾以及高次諧波干擾。 5、其他干擾主要指的是系統工作環境差,還易受到機械干擾、熱干擾和化學干擾等等。通過以上概述,我們了解傳感器的干擾來源主要有兩種途徑:一是由電路感應產生干擾;二是由外圍設備以及通信線路的感應引入干擾。我們得細分析外界干擾的來源,信號傳輸線路以及敏感程度,做好接地處理和傳感器信號線屏蔽措施,有可能的話遠離干擾源
模擬量傳感器抗干擾技術
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