文档介绍：该【第7章检测技术的综合应用】是由【我是药神】上传分享，文档一共【50】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【第7章检测技术的综合应用】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第7章检测技术的综合应用
检测系统的抗干扰技术
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
检测系统的抗干扰技术
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
检测系统的抗干扰技术
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。在电子装置与计算机系统中,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。
检测系统的抗干扰技术
通过正确的接地,可消除各电路电流流经公共地线阻抗时所产生的噪声电压,避免磁场和地电位差的影响,不使其形成地环路,避免噪声耦合的影响。我们知道,作为导体,地球的体积非常大,其静电容量也是非常大的,故其电位比较恒定。在实际的工程应用中,常将地球电位作为基准电位,即零电位。此外,通过导体与大地相连时,即使有少许的接地电阻,只要没有电流导入大地,就可以认为导体的各部分以及与该导体连接的其他导体全都和大地一样为零电位。检测系统的接地主要有两种类型:保护接地和工作接地。(1)一点接地和多点接地一般来说,系统内印制电路板接地的基本原则是高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。
检测系统的抗干扰技术
(2)交流地与信号地在一段电源地线的两点间会有数毫伏,甚至几伏电压。(3)浮地与接地多数的系统应接大地,有些特殊的场合,如飞行器或船舰上使用的仪器仪表不可能接大地,则应采用浮地方式。(4)数字地数字地又称逻辑地,主要是逻辑开关网络,如TTL、CMOS印制电路板等数字逻辑电路的零电位。(5)模拟地在进行数据采集时,利用A-D转换为常用方式,而模拟量的接地问题是必须重视的。
图7-5 A-D转换器的屏蔽a)三线采样双层屏蔽浮地技术抗共模干扰示意图 b)等效电路
检测系统的抗干扰技术
(6)信号地(传感器地) 检测系统中,传感器是重要的组成部分,但一般的传感器输出的信号都比较微弱,传输线较长,这是很容易受到干扰影响的。(7)屏蔽地屏蔽的目的是避免电场、磁场对系统的干扰。1)电场屏蔽。2)电磁场屏蔽。3)磁路屏蔽。4)放大电路的屏蔽。(8)电缆和接插件的屏蔽测量系统中,信号的传输距离可能较远,因而广泛采用带屏蔽体的电缆线传输的方式。1)高电平线和低电平线不要走同一条电缆。2)高电平线和低电平线不走同一接插件。
检测系统的抗干扰技术
3)系统的出入电缆部分应保持屏蔽完整。4)低电平电缆的屏蔽层要实施一端接地,屏蔽层外面要有绝缘层,以防与其他地线接触。(9)其他接地1)功率地。2)小信号前置放大电路与内存放大电路接地。在抗干扰措施中,还采用各种隔离与耦合的方式来提高系统的抗干扰能力。
检测系统的抗干扰技术
常用的隔离方法有光耦合器件隔离、继电器隔离、隔离放大器隔离和隔离变压器隔离等。光耦合器件响应速度比变压器、继电器要快得多,对周围电路无影响,并且体积小、重量轻、价格便宜、便于安装,线性光耦合器用在模拟电路中的信号线性变换场合,也用在放大器的隔离中。图7⁃6所示为采用光耦合器隔离前级放大电路和后级放大电路的方法。其中,Ib为偏置电流,两个光耦合器组成互补的形式,以改变放大电路的线性度,减少温度影响。虽然线性光耦合器的线性度好,但其转换准确度较低,信号的动态范围也较小。所以现在大量使用的是用于数字量、开关量变换的光耦合器。图7⁃7所示为几种使用光耦合器进行隔离的方式。
检测系统的抗干扰技术
图7-6 放大器间的光电隔离