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傳感器常用的抗干擾技術(shù)有哪些?


  來(lái)源: 互聯(lián)網(wǎng) 時(shí)間:2021-11-30 編輯:清風(fēng)
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一、屏蔽技術(shù)


包括靜電屏蔽、電磁屏蔽、低頻磁屏蔽、熱屏蔽等。


1、靜電屏蔽:靜電屏蔽就是用銅或鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬為材料制作成封閉的金屬容器,并與地線連接,把需要屏蔽的電路置于其中,使外部干擾電場(chǎng)的電力場(chǎng)不影響其內(nèi)部的電路,反過(guò)來(lái),內(nèi)部電路產(chǎn)生的電力線也無(wú)法外逸去影響外電路。靜電屏蔽不但能夠防止靜電干擾,也一樣能防止交變電場(chǎng)的干擾,所以許多儀器的外殼用導(dǎo)電材料制作并且接地。現(xiàn)在雖然有越來(lái)越多的儀器用工程塑料(ABS)制作外殼,但當(dāng)你打開(kāi)外殼時(shí),仍然會(huì)看到在機(jī)殼的內(nèi)壁上粘貼有一層接地的金屬薄膜,它起到與金屬外殼一樣的靜電屏蔽作用。


2、低頻磁屏蔽:低頻磁屏蔽就是用來(lái)隔離低頻磁場(chǎng)和固定磁場(chǎng)耦合干擾的有效措施。任何通過(guò)電流的導(dǎo)線或線圈周圍都存在磁場(chǎng),客觀存在磁場(chǎng),它們可能對(duì)檢測(cè)儀器的信號(hào)線或者儀器造成磁場(chǎng)耦合干擾。為了防止磁場(chǎng)耦合干擾,必須采用高導(dǎo)磁材料作屏蔽層,以便讓低頻干擾磁力線從磁阻很小的磁屏蔽層上通過(guò),使低頻磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受低頻磁場(chǎng)耦合干擾的影響。例如,儀器的鐵皮外殼就起到低頻磁屏蔽的作用。若進(jìn)一步將外殼接地,以同時(shí)起靜電屏蔽的作用。


3、電磁屏蔽:電磁屏蔽也是采用導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等不同的外形,將被保護(hù)的電路包圍在其中。它屏蔽的干擾對(duì)象不是電場(chǎng),而是高頻(40KHz以上)磁場(chǎng)。干擾源產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)遇到導(dǎo)電良好的電磁屏蔽層時(shí),就在其外表面感應(yīng)出同頻率的電渦流,從而消耗了高頻干擾的能量。其次,電渦流也將產(chǎn)生一個(gè)新的磁場(chǎng),根據(jù)楞次定律,其方向恰好與干擾源的方向相反,以抵消了一部分干擾磁場(chǎng)的能量,從而使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻干擾磁場(chǎng)的影響。


由于無(wú)線電廣播的本質(zhì)是電磁波,所以電磁屏蔽也能吸收掉它們的能量,這就是我們?cè)谄嚕ㄤ摪遘嚿恚⑽唇拥兀├锸詹坏诫娕_(tái),而必須將收音機(jī)的天線拉出車外的原因。


若將電磁屏蔽層接地,它可同時(shí)兼有靜電屏蔽作用,對(duì)電磁波的屏蔽效果就更好。通常作為傳輸線使用的銅質(zhì)網(wǎng)狀屏蔽電纜接地時(shí)就能同時(shí)起到電磁屏蔽和靜電屏蔽的作用。


二、接地技術(shù)


接地包括安全接地、信號(hào)接地、信號(hào)源接地、負(fù)載接地等。


接地是保證人身和設(shè)備安全、抗干擾的一種方法。合理地選擇接地方式是抑制電容性耦合、電感性耦合及電阻耦合,減小或削弱干擾的重要措施。


檢測(cè)系統(tǒng)通常由傳感器(一次儀表)與二次儀表構(gòu)成,在實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),由于兩者相距較遠(yuǎn),信號(hào)傳輸線也較長(zhǎng),所以測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生跳動(dòng)、造成誤差變大。解決此類問(wèn)題必須按一點(diǎn)接地原則。所謂一點(diǎn)接地就是指在電路中如果采用多點(diǎn)接地的話,由于各接地點(diǎn)的電位不同就可能形成電路的干擾信號(hào),因此在電路中盡可能的做到一點(diǎn)接地,如果不能實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地,則盡量將接地線加寬,以使各接地點(diǎn)的電位相近,以免形成信號(hào)干擾源。


三、隔離措施


隔離包括變壓器隔離、光電耦合器隔離等。


隔離是破壞干擾途徑、切斷耦合通道,從而達(dá)到抑制干擾的一種技術(shù)措施。


變壓器隔離主要使用在傳輸交變信號(hào)的傳輸通道中。


光電耦合器隔離廣泛應(yīng)用于數(shù)字接口電路中。目前,在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中越來(lái)越多的采用光電耦合器來(lái)提高系統(tǒng)的抗共模干擾能力。光電耦合器是一種電光電耦合器件,它的輸入量是電流,輸出量也是電流,但是輸入、輸出之間從電氣上看卻是絕緣的。保證了輸入回路和輸出回路的電氣隔離。


光電耦合器的主要特點(diǎn)是:輸入、輸出回路絕緣電阻高(大于1010Ω)、耐壓超過(guò)1KV;因?yàn)楣獾膫鬏斒菃蜗虻模暂敵鲂盘?hào)不會(huì)反饋和影響輸入端;輸入、輸出回路在電氣上是完全隔離的,能很好的解決不同電位、不同邏輯電路之間的隔離和傳輸矛盾。


四、濾波技術(shù)


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