如何减少测量温度时的共模干扰
温度仪表测量抗干扰措施
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温度仪表测量抗干扰措施
陈 潇
（宁波市计量测试研究院，浙江 宁波 ３１５０４８）
摘 要：温度仪表广泛应用于各行各业，如在实际测量过程中不能正确使用测温度仪表，便会产生测量误差。本文重点探讨了干扰产生的原 因，并提出了针对温度仪表专门的抗干扰措施。温度仪表使用者可参考本文对日常工作中的温度仪表采取相应的抗干扰措施。 关键词：温度仪表；串模干扰；共模干扰；热电偶 中图分类号：ＴＫ３１１ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４６０４０３０ ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４－６９４１．２０１８．０１．０１５
ＭｅａｓｕｒｅｓｏｆＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＡｎｔｉ－Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ
ＣｈｅｎＸｉａｏ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｌｌｗａｌｋｓｏｆｌｉｆｅ．Ｉｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｉｓｎｏｔｃｏｒ ｒｅｃｔｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅａｃｔｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｉｔｗｉｌｌｐｒｏｄｕｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｒｒｏｒ．Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｉｎ ｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｓｓｐｅｃｉｆｉｃａｎｔｉ－ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｔｅｒｕｓｅｒｓ ｃａｎｒｅｆｅｒｔｏｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｉｎｄａｉｌｙｗｏｒｋｔｏｔａｋｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅａｎｔｉ－ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅｔｅｒ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ；ｓｅｒｉｅｓｍｏｄｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｃｏｍｍｏｎｍｏｄｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ
热电偶抗干扰方法
热电偶抗干扰方法热电偶是测量温度的传感器之一，它由两种不同的金属导线组成，通过热电效应产生微弱的电压信号，从而测量温度。
然而，在实际应用中，热电偶很容易受到各种干扰因素的影响，如电磁场、射频干扰、电源噪声等。
为了保证热电偶测量的准确性和稳定性，我们需要采取一些抗干扰方法，下面将详细介绍几种常用的热电偶抗干扰方法。
1. 硬件抗干扰措施：热电偶在实际应用中，通常会通过接线盒连接到放大器或其他仪器设备上。
在接线盒设计中可以采取以下硬件抗干扰的措施：(1) 尽量缩短热电偶导线长度，减少导线的接地长度，以降低外界电磁辐射的影响；(2) 使用屏蔽电缆或确保热电偶导线与其他电缆分开布置，减少干扰的传导；(3) 在接线盒内部设置金属屏蔽层，对电磁波进行屏蔽，同时保证金属屏蔽层和大地之间有良好的接地连接；(4) 在接线盒内部设置滤波电路，对高频信号进行滤除，降低干扰。
2. 软件抗干扰措施：除了硬件层面的抗干扰措施，软件层面也可以采取一些方法来抵抗干扰：(1) 采用差分放大模式：通过热电偶引入两个导线的电压差异信号，而不是直接引入单个导线的电压信号，可以抵消一部分共模干扰信号，提高抗干扰能力；(2) 信号滤波：通过低通滤波器对热电偶信号进行滤波，滤除高频噪声和干扰信号，保留有效的温度信号。
在滤波器设计时，需要考虑滤波器的带宽和滤波特性，避免对温度信号造成过大的失真；(3) 采集速率选择：根据实际需求，选择合适的采样频率，以满足应用要求，并避免大频率范围内的干扰信号。
3. 环境抗干扰措施：除了对热电偶本身进行抗干扰的措施外，还需要注意环境因素对热电偶的影响，并采取相应的措施来保护热电偶：(1) 降低电磁场干扰：如果周围环境存在较强的电磁场干扰，可以通过将热电偶与其他电缆物理隔离，减少干扰的传导。
同时，对于特别敏感的应用场景，可以考虑采用电磁屏蔽设备或选择低干扰的工作环境；(2) 控制电源噪声：电源是热电偶系统的重要组成部分，电源的稳定性和洁净度对热电偶测量结果的准确性具有重要影响。
数显温控仪抗干扰解决方案
数显温控仪抗干扰解决方案引言概述：数显温控仪是一种广泛应用于工业领域的温度控制设备，它能够准确地监测和控制温度，提高生产效率和产品质量。
然而，在实际应用中，数显温控仪常常会受到各种干扰，导致温度控制的准确性和稳定性下降。
本文将介绍一些抗干扰的解决方案，帮助用户更好地应对干扰问题。
一、电磁干扰的解决方案1.1 使用屏蔽线缆：电磁干扰是数显温控仪常见的问题之一，它会导致温度测量不准确或控制失效。
为了减少电磁干扰的影响，可以使用屏蔽线缆来连接数显温控仪和温度传感器。
屏蔽线缆具有良好的屏蔽性能，能够有效地阻止外部电磁波对信号的干扰。
1.2 增加滤波器：滤波器是抵抗电磁干扰的重要工具。
可以在数显温控仪的输入端和输出端增加滤波器，用于滤除高频噪声和电磁波。
滤波器能够将干扰信号滤除，保证温度测量和控制的准确性。
1.3 优化接地系统：良好的接地系统能够有效地减少电磁干扰。
在安装数显温控仪时，要注意接地线的连接，确保接地线的导通性良好。
此外，还可以采用单点接地或星形接地的方式，减少接地回路的干扰。
二、电源干扰的解决方案2.1 使用稳压电源：电源干扰是数显温控仪另一个常见的问题，它会导致温度控制的不稳定性。
为了解决电源干扰问题，可以使用稳压电源供电。
稳压电源能够提供稳定的电压和电流，减少电源波动对数显温控仪的影响。
2.2 增加电源滤波器：在数显温控仪的电源输入端增加电源滤波器，可以有效地滤除电源中的噪声和干扰。
电源滤波器能够提供干净的电源，减少电源干扰对温度控制的影响。
2.3 隔离电源和信号线：为了进一步减少电源干扰，可以采用隔离电源和信号线的方式。
隔离电源和信号线能够有效地隔离干扰信号，提高温度控制的稳定性。
三、环境干扰的解决方案3.1 优化安装位置：环境干扰是数显温控仪常常面临的问题之一，例如温度波动、振动等。
为了减少环境干扰，应选择安装位置稳定、温度波动小的地方。
此外，还可以采取隔离措施，例如使用振动隔离装置等。
串模干扰和共模干扰的来源及克服串模干扰和共模干扰的措施
串模干扰和共模干扰的来源及克服串模干
扰和共模干扰的措施
在现场要克服和消退串模干扰及共模干扰，首先要搞清晰干扰的来源，才有可能实行措施来克服干扰。
串模干扰的来源：大功率变压器、沟通电动机、变频器等都有较强的交变磁场，假如仪表测量及掌握的连接导线通过交变磁场，就会受到这些交变磁场的作用，在仪表的输入回路中感应出沟通电压，而成为干扰信号。
在现场为了克服串模干扰对仪表、掌握系统的影响，可实行以下措施，如热电偶、分析仪表的信号线要运离强电磁场，不要离动力线太近；不要把仪表信号线、掌握信号线与动力线平行放在同一个桥架托盘内，或穿在同一根穿线管内必要时信号线应使用屏蔽电线或屏蔽电缆，线的屏蔽层要实行一端接地的方式；在仪表输入端加滤波电路；对于智能仪表要依据现场状况设置数字滤波常数必要时再增加滤波电路的级数。
共模干扰的来源：高压电场的干扰；测量电炉温度时引入的干扰，如在高温下，电加炉的电源通过耐火砖、热电偶的瓷爱护套管泄漏到热电偶上，使热电偶与地之间产生干扰电压；由于地电位不同而引入的干扰；还有氨合成塔用电加热器升温时也会对热电偶造成干扰。
其干扰源大多是沟通电压也有可能是直流电压。
在现场为了克服共模干扰对仪表、掌握系统的影响，所以可实行以下
措施，把测量热电偶浮空；仪表放大器也实行浮空；假如测量对象允许则不要用露端式热电偶以避开热电极接地；热电偶爱护套管要牢靠接地；使用屏蔽线时采纳等电位屏蔽方式；在信号线上加装旁路电容器。
数显温控仪抗干扰解决方案
数显温控仪抗干扰解决方案引言概述：数显温控仪是一种广泛应用于各种工业场合的温度控制设备。
然而，在一些特殊环境下，数显温控仪可能会受到干扰，导致温度控制不许确。
为了解决这个问题，本文将介绍数显温控仪抗干扰的解决方案。
正文内容：1. 抗电磁干扰1.1 使用屏蔽线缆：选择具有良好屏蔽性能的线缆，减少电磁干扰的影响。
1.2 增加滤波器：在温控仪电源路线上添加滤波器，可以有效滤除电磁干扰信号。
1.3 优化接地系统：合理设计接地系统，减少电磁干扰的传导路径。
2. 抗射频干扰2.1 使用低频信号：尽量选择低频信号传输，减少射频干扰的可能性。
2.2 增加射频屏蔽：在温控仪周围设置射频屏蔽罩，阻挡外部射频信号的干扰。
2.3 优化布线：合理布置路线，减少射频干扰的传导路径。
3. 抗电源干扰3.1 使用稳定电源：选择稳定的电源供应，减少电源波动对温控仪的影响。
3.2 增加电源滤波器：在电源输入端添加滤波器，滤除电源中的干扰信号。
3.3 优化电源路线：合理设计电源路线，减少电源干扰的传导路径。
4. 抗环境干扰4.1 防护外部电磁场：在温控仪周围设置屏蔽罩或者金属壳，减少外部电磁场的干扰。
4.2 防护高温环境：选择适合高温环境的温控仪，确保其正常工作。
4.3 防护湿度环境：采用防潮、防水的设计，保护温控仪免受湿度环境的干扰。
5. 抗信号干扰5.1 优化信号传输：采用差分信号传输，减少信号干扰的可能性。
5.2 增加信号滤波器：在信号输入端添加滤波器，滤除干扰信号。
5.3 优化信号采样：合理选择采样方式和采样频率，提高信号抗干扰能力。
总结：综上所述，数显温控仪抗干扰解决方案主要包括抗电磁干扰、抗射频干扰、抗电源干扰、抗环境干扰和抗信号干扰等方面。
通过使用屏蔽线缆、滤波器、优化接地系统等手段，可以有效减少各种干扰对数显温控仪的影响，提高温度控制的准确性和稳定性。
在实际应用中，还应根据具体环境和需求进行综合考虑，选择适合的解决方案。
数显温控仪抗干扰解决方案
数显温控仪抗干扰解决方案一、引言数显温控仪是一种常用的温度控制设备，广泛应用于工业生产和实验室等领域。
然而，在一些特殊环境下，温控仪可能会受到干扰，导致温度测量和控制的准确性受到影响。
因此，为了确保数显温控仪的正常运行，我们需要采取一些抗干扰的解决方案。
二、抗干扰解决方案1. 电磁屏蔽电磁干扰是数显温控仪受到的主要干扰源之一。
为了减少电磁干扰对温控仪的影响，可以采取以下措施：- 使用屏蔽电缆：选择具有良好屏蔽性能的电缆，可以有效地减少电磁干扰的影响。
- 增加屏蔽层：在数显温控仪的外壳上增加屏蔽层，可以有效地阻隔外界电磁干扰的进入。
2. 地线连接良好的地线连接是减少电磁干扰的关键。
确保数显温控仪的地线连接良好，可以有效地减少电磁干扰的影响。
在安装数显温控仪时，应该注意以下几点：- 使用足够粗的地线：选择足够粗的地线，可以降低地线电阻，提高地线的导电性能。
- 确保地线连接坚固：地线连接应该坚固可靠，避免浮现接触不良的情况。
3. 滤波器的使用滤波器可以有效地抑制电磁干扰，提高数显温控仪的抗干扰能力。
在选择滤波器时，应该考虑以下几点：- 选择合适的滤波器类型：根据具体的干扰情况，选择合适的滤波器类型，如低通滤波器、带通滤波器等。
- 安装位置的选择：滤波器应该安装在离数显温控仪最近的干扰源附近，以便最大限度地减少干扰信号的影响。
4. 数据处理算法在数显温控仪的软件设计中，可以采用一些数据处理算法，提高温度测量和控制的准确性。
例如：- 平均滤波算法：通过对多次温度测量值进行平均，可以减少测量误差。
- 卡尔曼滤波算法：通过对测量值进行加权处理，可以提高测量的准确性。
5. 环境优化除了上述的技术手段外，还可以通过优化环境条件，减少干扰对数显温控仪的影响。
例如：- 避免电磁辐射源：尽量避免将数显温控仪安装在电磁辐射源附近，以减少干扰信号的影响。
- 控制温度变化：保持环境温度的稳定，可以减少温控仪受到的干扰。
三、结论通过采取上述的抗干扰解决方案，可以有效地提高数显温控仪的抗干扰能力，确保温度测量和控制的准确性。
数显温控仪抗干扰解决方案
数显温控仪抗干扰解决方案概述：数显温控仪是一种常用的温度控制设备，用于监测和控制各种工业过程中的温度。
然而，由于工业环境中存在各种干扰源，如电磁干扰、射频干扰和电源波动等，数显温控仪可能会受到干扰而导致测量误差或者控制失效。
因此，为了确保数显温控仪的稳定性和准确性，需要采取一系列抗干扰措施。
一、屏蔽设计数显温控仪的屏蔽设计是抗干扰的首要措施之一。
屏蔽设计可以有效地减少外部电磁场对温度测量和控制信号的干扰。
具体的屏蔽设计包括：1. 金属外壳：数显温控仪应采用金属外壳，如铝合金或者不锈钢，以提供良好的屏蔽效果。
2. 屏蔽罩：在数显温控仪内部关键电路周围设置屏蔽罩，以阻挡外部干扰信号的进入。
3. 电磁屏蔽垫：在数显温控仪的电路板和外壳之间添加电磁屏蔽垫，以进一步提高屏蔽效果。
二、地线设计良好的地线设计是确保数显温控仪抗干扰的关键因素之一。
合理布置和连接地线可以有效地减少地回路干扰和电磁辐射。
以下是一些地线设计的建议：1. 单点接地：将所有地线连接到同一个接地点，以减少地回路干扰。
2. 短接连接：地线应尽量短接，以减少电磁辐射。
3. 良好接触：确保地线与接地点的接触良好，以提供良好的接地效果。
4. 多层板设计：在电路板设计中，可以采用多层板设计，将地线和电源线分开布局，以减少互相干扰。
三、滤波设计滤波设计是抗干扰的重要手段之一。
通过添加滤波器可以有效地滤除电源中的噪声和干扰信号。
以下是一些常用的滤波设计方法：1. 电源滤波器：在数显温控仪的电源输入端添加电源滤波器，以滤除电源中的高频噪声和尖峰干扰。
2. 信号滤波器：在数显温控仪的输入端和输出端添加信号滤波器，以滤除输入信号和输出信号中的噪声和干扰。
四、屏蔽和滤波元件选择选择合适的屏蔽和滤波元件是确保数显温控仪抗干扰的关键因素之一。
以下是一些常用的屏蔽和滤波元件：1. 电容器：电容器可以用于滤除高频噪声和尖峰干扰。
2. 电感器：电感器可以用于滤除低频噪声和电源波动。
数显温控仪抗干扰解决方案
数显温控仪抗干扰解决方案一、背景介绍数显温控仪是一种广泛应用于工业控制领域的设备，用于测量和控制温度。
然而，在一些特殊环境中，如高电磁干扰环境下，数显温控仪可能会受到干扰，导致测量和控制的准确性下降。
因此，为了解决这个问题，我们需要提供一种抗干扰的解决方案。
二、问题分析1. 干扰源分析：首先，我们需要分析干扰源的类型和特点。
可能的干扰源包括电磁辐射、电源干扰、电气干扰等。
了解干扰源的特点有助于选择合适的解决方案。
2. 干扰影响分析：接下来，我们需要分析干扰对数显温控仪的影响。
干扰可能导致温度测量偏差、控制误差增大等问题，从而影响工业生产的稳定性和可靠性。
3. 技术要求分析：根据实际需求，我们需要确定抗干扰解决方案的技术要求，如抗干扰能力、测量精度、控制精度等。
三、抗干扰解决方案基于以上问题分析，我们提出以下抗干扰解决方案：1. 电磁屏蔽措施在高电磁干扰环境下，可以采取电磁屏蔽措施来减少干扰对数显温控仪的影响。
具体措施包括：- 采用金属外壳：使用金属外壳可以有效屏蔽外部电磁辐射，减少干扰对数显温控仪的影响。
- 添加屏蔽罩：在数显温控仪的电路板上添加屏蔽罩，可以阻挡外部电磁波的干扰。
- 使用屏蔽电缆：选择屏蔽效果好的电缆，可以减少电源干扰和电气干扰。
2. 信号滤波技术为了减少干扰对温度测量的影响，可以采用信号滤波技术。
具体措施包括：- 数字滤波：通过数字滤波算法对采集到的温度信号进行滤波处理，去除干扰信号，提高测量精度。
- 模拟滤波：在温度传感器信号输入端添加模拟滤波电路，滤除高频干扰信号，提高测量稳定性。
3. 抗干扰电源设计为了减少电源干扰对数显温控仪的影响，可以进行抗干扰电源设计。
具体措施包括：- 使用稳压电源：选择稳压电源可以避免电源波动对数显温控仪的影响。
- 添加滤波电容：在电源输入端添加滤波电容，可以滤除电源中的高频干扰信号。
- 电源隔离：采用电源隔离技术，将数显温控仪与电源隔离，减少电源干扰的传导。
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3. 可选的三极点贝塞尔低通滤波器 ，滤除交流干扰信号
― 可以提供 60dB 工频信号抑制能力，相当于衰减 1000倍 ― 对工频干扰的抑制能力不如A/D转换器的抑制能力
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积分式A/D转换器对交流信号的抑制
― 共模干扰是共模干扰电流流经高端/低端影响之差 ― 输入高端常常为高输入阻抗，因而共模电流对低端回路影响较大
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浮动技术和单层屏蔽
• 让测量电路浮动可以提高共模干扰抑制能力
― 为了实现测量电路浮动，要将接地的数字电路与模拟测量电路完全绝缘分开。 ― 与外部的通讯数字部分要接地。 ― 模拟测量部分与数字电路分别供电，之间的信息交流用光电耦合实现。
― 这样可以消除仪器接地间的共模电压
― 此时，共模干扰的主要来源是电源泄漏（仪器屏蔽不完善）
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测量温度时的共模干扰
•在电加热设备上测量温度时，会由于漏电造成共模干扰
― 加热器电压往往很高， ― 温度越高，绝缘越降低，漏电越严重，R0为泄漏电阻 ― 测量的温度信号，特别是热电偶信号，往往特别弱小
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一般台式数字表的屏蔽结构
仪器虽然采用了双层屏蔽技术，但是内层屏蔽接到了信号低端
双层屏蔽，输入浮动
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无屏蔽外接端的双层屏蔽
• 这些仪器虽然采用了双层屏蔽技术，但是内层屏蔽接到了信号低端 • 由于没有屏蔽保护端连接，共模抑制能力会降低
• 积分式 A/D转换器 可以提供交流信号 抑制能力： SMR 串模抑制比
― 20dB/十倍频： 抑制能力与频率成正比 ― 频率越高，抑制越强
• 积分时间与干扰信号周期整数倍时，抑 制能力最大，SMR 趋向无穷大 • 为了抑制最常见、最严重的工频干扰， 通常都将A/D转换器的积分（采样）时 间设计为接近工频周期的整数倍
• 如果干扰与被测信号相同，就无法再被区分、消除
―所以，要尽量避免干扰进入，或尽量衰减进入量
VDC + 2VAC
VDC
VDC - 2VAC
0V
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可以用低通滤波器滤除交流干扰
8508在直流功能中加入了低通滤波器 1. R1 & C1: 低通滤波器 2. R2 & C2: 低通滤波器 -3dB点，10kHz，滤除短暂的瞬变信号
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测量仪器接地时的共模干扰
• 交流供电的测量仪器接地后的情形 • 电源变压器屏蔽端接地
― 接地后可以有效的阻挡、短路变压器初级绕组的泄漏电流至大地 ― 屏蔽越完善，泄漏越小，形成的共模干扰越小
• 良好的接地是非常重要的！
• 总计的衰减系数为
rLO/(Z2+ rLO)
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测量仪器不接地时的共模干扰
• 经常会发生交流供电的测量仪器不接地或者接地不良的情形 • 这样使得电源变压器屏蔽未接地
― 工频电源由变压器初级绕组会泄漏到次级绕组，通过另一台仪器的接地端形成回路 ― 由此会产生工频电源泄露，产生较大的共模干扰 ― 泄漏严重时，甚至会损坏校准器
― 相当于将共模信号短路
• 使用输入屏蔽线连接效果更好
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1529测温仪的屏蔽连接
• 下图是Fluke 1529 测温仪的后面板 • 1529虽然采用了双层屏蔽技术，但是内层屏蔽接到了信号低端
• 由于没有屏蔽保护端连接，共模抑制能力会降低
• 由于测量电路与接地的电路之间总会存在泄漏电阻。共模干扰信 号仍然会在输入低端形成回路。 • 由输入回路阻抗和泄漏阻抗组成的分压器会对共模信号实现衰减
– 衰减的系数为为 rLO 和Z1的分压：
rLO/(Z1+ rLO)
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双层屏蔽技术
• 采用双层屏蔽技术可以进一步提高共模干扰抑制能力
这是由于交流信号时不能再利用串模抑制能力
•共模干扰抑制能力有时不能满足要求
―直流量程：10V（28.12Vp-p）的交流干扰能然会产生近30Vp-p的跳字变化 ―交流量程：10V交流干扰能然会产生近3mV的误差
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仪器连接时的共模干扰
• 两台仪器连接时，共模干扰主要是来源于仪器接地点间存在电压和 工频电源的泄漏 • 建议用导线连接测量仪器（表）和被测仪器（源）的机壳
•测量速度尽可能慢，以增加干扰抑制能力
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使用电池供电消除共模干扰举例
792A 热电型交流/直流转换标准
• 792A是目前市场上最准确的交流电压转换标准设备
―仪器分为两个部分：电池单元 和 转换器单元 ―电池平时由交流电源充电 ―每当按下测量键，交流电源连接自动切断， ―转换单元由电池供电 ―仪器有屏蔽保护端
高精度测量仪器的屏蔽和接地
• 通常测量仪器的内屏蔽与信号低端连接
― 可以用操作EXGRD键使之断开 ― 未采用EXGRD操作时，GUARD端钮悬空
• 使用屏蔽保护端连接，共模信号会被进一步衰减。
― 由内层屏蔽泄漏阻抗和输入屏蔽保护的分压器会对共模信号衰减
• 由泄漏阻抗和输入回路阻抗的分压器会对共模信号衰减进一步衰减
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专利的电源隔离技术
• 两组放大器/模数转换器的电源，以及测量回路的恒流源完全相互隔 离，彻底消除相互间的干扰• 相当于又变回为浮 Nhomakorabea的单层屏蔽
• 衰减系数为 rLO 和Z2的分压： rLO/(Z2+ rLO)
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无屏蔽外接端的双层屏蔽
• 这些仪器虽然采用了双层屏蔽技术，但是内层屏蔽接到了信号低端 • 为改善共模抑制能力，
测量时可以用粗导线连接被测信号低端和仪器机壳
•设置更长的采样时间，增加对工频干扰的抑制
― 有热电偶开路检测功能的，要取消检测
•必要时，使用电池供电消除共模干扰
测试仪器
加热
电源
R0
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测量温度时如何抑制共模干扰
测量电加热设备温度时的共模干扰 •可以使用电池供电消除共模干扰
―仪器机壳要置于绝缘的工作台，机壳不要接地，保证系统浮动 ―供电电池不要连接其他电器 ―最好用存储卡保存测量结果 ―如果连接计算机，计算机也须用电池供电 ―如果设置了热电偶开路检测，要取消设置
― 当转换速度加快，采样时间小于工频周期， 工频干扰抑制能力降低，甚至丧失 ― 50/60Hz 工频，要注意调整
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测量端接地仪器的共模干扰
• 干扰信号同时加在输入高低端时，称为共模干扰信号 • 共模干扰信号会在输入端形成不同回路，在高低端产生不同的影 响，变成加在输入端的串模干扰
常通
Hi
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Lo
屏蔽GUARD
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高精度测量仪器的屏蔽和接地
8508A高精度数字表的屏蔽接地系统示意图
切换后状态
Hi
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Lo
屏蔽GUARD
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Presentation Title
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测量仪器的共模抑制能力
•一般精密测量仪器的共模测量能力
―一般积分式A/D转换器，采样时间应为工频周期整数倍：20ms ―直流信号： 一般对工频干扰可以达到120dB~140dB 相当于衰减至一百万倍至一千万倍 ―交流信号： 一般对工频干扰可以达到70dB~90dB 相当于衰减至三百倍至三千倍
― 相当于又变回为浮动的单层屏蔽
• 为改善共模抑制能力，要将接入铂电阻的屏蔽（套管）用粗导线 连接仪器机壳—大地。
― 相当于将共模信号短路
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Presentation Title
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高精度测量仪器的屏蔽和接地
8508A高精度数字表的屏蔽接地系统示意图
默认状态
• 总计的衰减系数为
rLO/(Z1+ rLO)
rG/(Z2+
rG)
• 使用屏蔽外部连接的双层屏蔽 可以实现最好的共模抑制能力
5790A交流电压测量标准
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高精度测量仪器的屏蔽和接地
• 使用屏蔽外部连接的双层屏蔽可以实现最好的共模抑制能力 • 不使用屏蔽连接时，与浮动的单层屏蔽能力相同 • 此时，由输入回路阻抗和屏蔽泄漏阻抗组成的分压器会对共模信号衰减
― 将模拟测量电路单独屏蔽，称为GUARD ― 将输入引线屏蔽连接至GUARD