文档介绍：第7章检测技术的综合应用
检测系统的抗干扰技术 传感器的可靠性 传感器的标定 现代检测系统及其应用实例 本章小结
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检测系统的抗干扰技术
干扰的分类 干扰来自干扰源。在工业现场和环境中,干扰源是各种各样的。按干扰的来源,可以将干扰分为外部干扰和内部干扰。 、电子设备、通信设施等高密度的使用,使得空间电磁波污染越来越严重。 、信道、负载、电源等引起的各种干扰。 (1)信号通道干扰计算机检测系统的信号采集、数据处理与执行机构的控制等,都离不开信号通道的构建与优化。 1)共模干扰:共模干扰对检测系统的放大电路的干扰较大。 2)静电耦合干扰:静电耦合干扰的形成,是由于电路之间的寄生电容使系统内某一电路信号变化,从而影响其他电路。
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3)传导耦合干扰:计算机检测系统中脉冲信号在传输过程中,容易出现延时、变形,并可能接收干扰信号,这些因素均会形成传导耦合干扰。 (2)电源电路干扰对于电子、电气设备来说,电源电路干扰是较为普遍的问题。 (3)数字电路引起的干扰从量值上看,数字集成电路逻辑门引出的直流电流一般只有mA级。 干扰的引入 干扰是一种破坏因素,但它必须通过一定的传播途径才能影响到测量系统。所以有必要对干扰的引入或传播进行必要的分析,切断或抑制耦合通道,降低接收电路对干扰的敏感程度或使用滤波等手段有效地消除干扰。
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1)静电耦合:又称静电感应,即干扰经杂散电容耦合到电路中去。 2)电磁耦合:又称电磁感应,即干扰经互感耦合到电路中去。 3)公共阻抗耦合:即电流经两个以上电路之间的公共阻抗耦合到电路中去。 4)辐射电磁干扰和漏电流耦合:即在电能频繁交换的地方和高频换能装置周围存在的强烈电磁辐射对系统产生的干扰和由于绝缘不良由流经绝缘电阻的电流耦合到电路中去的干扰。 -1所示。 SMR=20lg(7⁃2) 。
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(1)由被测信号源产生共模干扰如图7-2所示,具有双端输出的差分放大器和不平衡电桥等不具有对地电位的形式,因而产生共模干扰。
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图7-1 串模干扰等效电路
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图7-2 共模电压示意图
(2)电磁场干扰引起共模干扰当高压设备产生的电场同时通过分
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布电容耦合到无屏蔽的双输入线,而使之具有对地电位时,或者交流大电流设备的磁场通过双输入线的互感在双输入线中感应出相同大小的电动势时,都有可能产生共模电压施加在两个输入端。
图7-3 电磁场干扰引起共模电压 a)高压设备产生的电场通过分布电容耦合所产生的共模电压 b)交流大电流设备的磁场通过双输入线的互感所产生的共模电压
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图7-4 地电位差形成共模干扰电压
(3)由不同地电位引起的共模干扰当被测信号源与检测装置相隔
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较远,不能实现共同的“大地点”上接地时,由于来自强电设备的大电流流经大地或接地系统导体,使得各点电位不同,并造成两个接地点的电位差Uce,即会产生共模干扰电压,如图7-4所示。 干扰的抑制方法 目前在计算机检测系统中,主要从硬件和软件两个方面来考虑干扰抑制问题。其中,接地、屏蔽、去耦,以及软件抗干扰等是抑制干扰的主要方法。 ,接地又有了新的内涵,这里的“地”是指输入信号与输出信号的公共零电位,它本身可能是与大地相隔离。
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