测控原理第七章 干扰及干扰的抑制技术

合集下载

测控系统原理第7章习题解答

测控系统原理第7章习题解答

测控系统原理第7章习题解答第7章习题解答1、电路输⼊阻抗⾼,是否容易接收⾼频噪声⼲扰?为什么?答:电路输⼊阻抗⾼,是容易接收⾼频噪声⼲扰。

因为电路所接收的⾼频噪声⼲扰的电压与噪声⼲扰的频率成正⽐,与电路的输⼊阻抗成正⽐。

2、接地⽅式有⼏种?各适⽤于什么情况?答:接地⽅式有单点接地(串联单点接地和并联单点接地)和多点接地两种⽅式。

单点接地主要⽤于低频系统,不能⽤于⾼频信号系统。

因为这种接地系统中地线⼀般都⽐较长,在⾼频情况下,地线的等效电感和各个地线之间杂散电容耦合的影响是不容忽视的。

当地线的长度等于信号波长(光速与信号频率之⽐)的奇数倍时,地线呈现极⾼阻抗,变成⼀个发射天线,将对邻近电路产⽣严重的辐射⼲扰。

多点接地⽅式多⽤于⾼频系统。

多点接地不能⽤在低频系统中,因为各个电路的地电流流过地线汇流排的电阻会产⽣公共阻抗耦合噪声。

3、信号传输线屏蔽层接地点应怎样选择?答:当放⼤器接地⽽信号源浮地时,屏蔽层的接地点应选在放⼤器的低输⼊端,此时出现在放⼤器输⼊端之间的噪声电压⼏乎为零。

当信号源接地⽽放⼤器浮地时,信号传输线的屏蔽应接到信号源的低端,此时出现在放⼤器输⼊端之间的噪声电压⼏乎为零。

4、何谓“接地环路”?它有什么危害?应怎样避免?答:当信号源和系统地都接⼤地时,两者之间构成的环路称为接地环路,如下图所⽰, 通常信号源和系统之间的距离可达数⽶⾄数⼗⽶,由于⼤地电阻和地电流的影响,将使这两个接地点之间存在电位差——地电压G V 。

由等效电路下图(b )可见,地电压G V 在系统的两输⼊端将形成⼲扰电压N V ,⽽且N V ⼤⼩⼏乎接近G V ,因此其影响不可忽略。

为了避免形成接地环路产⽣⼲扰,应改为⼀点接地,并保持信号源与地隔离,如上图(a )所⽰。

图中Rsg 为信号源对地的漏电阻,由等效电路上图(b )可见,由于Rsg ⾮常⼤,地电压G V 在系统的两输⼊端将形成⼲扰电压N V 将远远⼩于G V ,⽐信号源接地时的⼲扰电压⼤有改善。

热工检测及控制系统中信号干扰产生与抑制

热工检测及控制系统中信号干扰产生与抑制

热工检测及控制系统中信号干扰产生与抑制随着现代工业技术的飞速发展,热工检测及控制系统在生产中占据着重要的位置,而信号干扰的产生与抑制也成为了其可靠性和稳定性的重要问题之一。

信号干扰可以由多种因素产生,例如:环境干扰、电力干扰和磁场干扰等。

这些干扰因素会引起系统信号的失真、冲击、偏移和漂移等问题,从而降低了热工检测及控制系统的精度和稳定性。

因此,为了保证热工检测及控制系统的高可靠性和稳定性,必须采取措施消除或抑制信号干扰。

一、信号干扰产生的原因1、环境干扰环境干扰是指来自周围环境的干扰。

环境中存在的电磁波、静电场、电场、水波纹或机械振动等,都可能对热工检测及控制系统的信号产生干扰,而且这些干扰因素往往是不可控的和不可避免的。

2、电力干扰电力干扰是指来自电力系统的干扰。

在电力系统中,电源的质量、线路的长度和接地方式等,都会影响到系统的电磁兼容性,从而产生干扰问题。

例如,电磁悬浮列车、电动汽车等高功率电子设备的广泛应用,都对电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求。

3、磁场干扰磁场干扰是指磁场对热工检测及控制系统的信号产生的影响。

磁场干扰可能来自于强磁场照射、电流感应、外电场等多个方面。

特别是在检测低温物体温度时,强磁场的影响更为明显。

二、信号干扰的影响1、信号失真信号失真是指信号在传输过程中被扭曲、改变或降低了原始信息。

热工检测及控制系统的信号如果受到干扰,则可能出现信号失真的现象,从而导致检测及控制的误差。

2、信噪比下降信噪比是指信号与噪声之比。

信号干扰会引入噪声,从而使信号与噪声之比下降。

信噪比下降会导致信号的精度变差,从而增加了检测及控制的误差。

3、运行不稳定信号干扰也可能导致热工检测及控制系统的运行不稳定。

例如,系统的输出可能会发生偏移或漂移。

三、信号干扰的抑制方法1、屏蔽屏蔽是指采用屏蔽材料将信号线包覆起来,从而避免环境干扰和电磁波的影响。

在设计热工检测及控制系统时,可以选用屏蔽较好的电缆和接头,以及采用金属屏蔽盒对热工检测设备进行屏蔽。

测控电路抗干扰技术

测控电路抗干扰技术

损耗滤波器应用举例
应用举例: 应用举例:电动机的屏蔽和滤波 电动机的碳刷滑动接触会出现火花放电, 电动机的碳刷滑动接触会出现火花放电 产生高频的辐射干扰和传导干扰 (通过电源线传播),可采用屏蔽(辐射干扰 、磁环(传导干扰)、穿心电容 通过电源线传播),可采用屏蔽 辐射干扰)、磁环(传导干扰)、穿心电容 ),可采用屏蔽 辐射干扰 )、 辐射干扰和传导干扰)等措施来消除干扰。 (辐射干扰和传导干扰)等措施来消除干扰。
混合接地
在有些 设备中, 设备中, 既有高 频电路 又有低 频电路, 频电路, 通常采 用混合 接地。 接地。
提高系统抗干扰能力的其它措施
逻辑设计力求简单可靠 设计硬件自检测、自动监测电路 和软件自恢复功能 从安装和工艺等方面采取措施消 除干扰 1.合理选择接地和电源; 2.对各个部分进行合理布局,尽 可能防止电磁干扰的产生。
多点接地
高频电路一般都采用多点接地,每一个设备、电路各自用接地线分别就近接地。 高频电路一般都采用多点接地,每一个设备、电路各自用接地线分别就近接地。 每个电路对地的电位: 每个电路对地的电位: 实际应用中,为了降低地电位,接地线应尽可能短,以便降低接地线的阻抗。 实际应用中,为了降低地电位,接地线应尽可能短,以便降低接地线的阻抗。 优点:电路简单,接地线短。 优点:电路简单,接地线短。 缺点:地线回路增多,会出现一些共阻抗耦合。 缺点:地线回路增多,会出现一些共阻抗耦合。
测控电路 抗干扰技术
测控电路中常常会出现大量的 干扰,这些干扰轻微时会造成测量 和控制的误差,严重时会损坏器件, 导致测控电路不能正常运行。 抗干扰是测控电路研制中一个 不可忽视的重要内容。
电路中干扰存在的形式
差模干扰 共模干扰
差模干扰

热工检测及控制系统中信号干扰产生与抑制

热工检测及控制系统中信号干扰产生与抑制

热工检测及控制系统中信号干扰产生与抑制热工检测及控制系统中,信号干扰是指外界干扰因素对系统正常运行所产生的不利影响。

信号干扰会导致系统的检测和控制精度下降,甚至会导致系统发生故障。

对于热工检测及控制系统而言,信号干扰的产生与抑制是一个非常重要的问题。

信号干扰的产生主要有以下几个原因:1. 外界电磁噪声的干扰:外界电磁场中存在各种各样的电磁干扰源,如电力设备、电磁辐射等,这些干扰源会引入系统中,影响信号的准确性和稳定性。

2. 电源干扰:电源在工作时,会产生电磁波动,这些波动会通过电源线传播到系统的检测和控制部分,从而产生信号干扰。

3. 敷设线路的干扰:系统中的线路敷设不当,如功率线、信号线、地线的交叉干扰,会导致信号受到干扰,影响系统的正常运行。

4. 设备自身的干扰:由于设备的不完善或老化,会导致设备自身的干扰产生。

为了抑制信号干扰,可以采取以下措施:1. 电磁屏蔽:对于系统的检测和控制部分,可以采用金属屏蔽罩或屏蔽隔板等装置,将外界电磁场隔离,从而减少干扰。

2. 线路布局合理:对于系统的线路布局,应该注意线路的走向,避免功率线、信号线、地线的交叉干扰。

特别是对于高频信号线,可以采用屏蔽线或者双绞线的方式,减少线路的干扰。

3. 电源过滤:通过在电源线上添加滤波器或者稳压器等设备,可以减少电源波动对系统的干扰。

4. 增加隔离:对于系统的检测和控制部分,可以采用光电隔离、互感器等装置,将输入和输出进行隔离,从而减少干扰的传播。

5. 信号滤波:对于系统采集到的信号,可以进行滤波处理,通过去除高频或者低频噪声的方式,提高信号的准确性。

信号干扰是热工检测及控制系统中一个严重的问题,需要采取有效的措施进行抑制。

通过合理的设计和布局、选择适当的电源设备和滤波器等,可以减少干扰的产生,提高系统的稳定性和可靠性。

自动检测过程中的干扰及其抑制方法

自动检测过程中的干扰及其抑制方法

在检测过程中,由于各种原因的影响,常会有一些与被测信号无关的电压、电流存在,这样就影响了测量结果,产生测量误差。

这些信号就是干扰,它可分内部干扰和外部干扰。

内部干扰是测量系统内部各部件间的互相干扰。

这种干扰可通过测量装置的正确设计及零部件的合理布局或采取隔离措施,加以消除或减弱。

如仪表中放大器的输入线与输出线、交流电源线,分开走线,不要平行走线,且输入走线尽可能短;又如触发可控硅的脉冲变压器用磁屏蔽,即利用高导磁率材料做成磁屏蔽罩。

外部干扰是测量系统外部的因素对仪器、仪表或系统产生的干扰。

在这里就自动化仪表检测工作中常会遇到的一些干扰及抑制方法归纳如下。

1 机械干扰机械干扰最为严重,也很广泛。

由于振动,会使导线在磁场中运动,产生感应电动势。

抑制这类干扰用减振措施即可,如采用减振弹簧或减振橡胶等。

在有振动的环境中,仪器、仪表信号导线常因松动而影响测量,应定期加以紧固。

在此种环境中,少用动圈仪表。

2 温度干扰由于温度过高,波动且不均匀,在检测中常导致电子元件参数变化或产生热电势,从而对测量结果造成严重干扰。

在工程上,一般采用热屏蔽方法抑制热干扰,而把敏感元件装入恒温箱中。

在电子测量装置中,常采用温度补偿措施,以补偿温度变化时对检测结果的影响。

如:在实际现场使用热电偶时,自由端离热源很近,并随环境温度变化而变化。

所以必须对自由端温度加以补偿。

无论是采用补偿导线还是补偿电桥等,都是为了抑制此种干扰。

又如:本人在修理天津仪表七厂生产的电动执行器位置反馈板时发现,不同的环境温度反应出不同的信号值。

采取的办法是:把反馈回路原有的电阻用普通电阻串联或并联一只热敏电阻代换,在实际应用中,效果相当不错。

再如,热电阻三线制接法,其中两根导线在不同的桥臂上,另一根接电源端,使环境温度变化引起导线阻值的变化。

在不同的桥臂上同时增加或减小,而相互抵消。

四线制接法既可消除连接导线电阻的影响,又可消除线路中寄生电势引起的测量误差。

LTE关键技术之干扰抑制技术

LTE关键技术之干扰抑制技术

LTE关键技术之干扰抑制技术1.1小区间干扰(ICI)概念在LTE中,上,下行采用了OFDM(DL)/SC-FDMA(UL)的多址接入技术,采用了正交子载波区分不同的用户,小区内多用户间的干扰基本可以消除。

但是LTE采用同频组网,邻小区结合部分使用相同的频谱资源,用户间不可避免存在干扰,称之为小区间干扰(Inter—Cell Interference, ICI)。

在传统的解决方案中,采用频率复用来解决ICI,但随之带来的是频谱效率的降低。

如常用的三扇区划分小区用的就是频率复用指数因子为3。

除此之外,频率复用因子还有1、7等。

当复用因子为1的时候,则网内的所有小区用的频率都是一样的,随之而来的是严重的小区间干扰。

选择较大的复用因子造成的负面影响是频谱效率变小,比如复用因子为3的时候,频谱效率是1/3,复用因子为7的时候,频谱效率是1/7。

传统的频率复用系数为3的典型频率规划小区间干扰对系统性能的影响:●导致无线链路信噪比(SINR)减低,这样LTE的AMC技术就会选择低阶调制方式和编码方式。

●干扰严重时,需频繁的HARQ重传,降低了用户速率。

●同频干扰引起功率控制,使子幁中可使用的PRB减少,用户速率也会减低.1.2LTE干扰抑制技术LTE干扰抑制技术分为以下四种:a)波束赋形天线技术b)干扰随机化技术c)干扰消除技术d)干扰协调技术(1)波束赋形天线技术—波束赋形天线技术是一种下行干扰抑制技术波束赋形天线的波束是指向UE的窄波束,因此只有在相邻小区的波束发生碰撞时才会造成小区间干扰,波束交错是可以有效的回避小区间干扰。

(2)干扰随机化技术干扰随机化就是使干扰信号随机化,这种方法虽然不能降低干扰信号的能量,但是能使干扰信号接近白噪声,又称“干扰白化"。

然后用处理白噪声的方法在UE上类似处理增益的方法抑制干扰。

干扰随机化的方法可分为小区专属加扰(Scrambling)和小区专属交织(IDMA)。

干扰及抑制

干扰及抑制
0
为了抑制串模干扰对测量的影响,应使
Vn=0
1 Vn= Vn sin(n t+)dt T1 0
Vn Tn T1 T1 Vn= sin sin( ) T1 Tn Tn
Tn T1 T1 Vn=Vn sin sin( ) T1 Tn Tn
(1)由此干扰引起的测量误差;
(2)该DVM的串摸抑制比NMRR=?
Vn Tn T1 T1 Vn= sin sin( ) T1 Tn Tn
Vn Tn T1 T1 Vn= sin sin( ) T1 Tn Tn 20 2 sin 4.9 49
共模干扰的频率范围从直流、低频 直至超高频;
其波形有周期性的正弦波或非正弦波,
也有非周期性的脉冲和随机干扰。
产生共模干扰的原因往往是因为测 量系统的接地问题。
由于被测电压与 DVM 相距较远, 以至两者的地电位不一样, 有时共模电压高达几伏甚至几百伏。
此外,被测信号本身也可能含有共
模电压分量。
上式中最后一项因子的取值在-1和 +1之间,考虑最不利的情况取为+1, 则
Vn Tn T1 Vn=Vn max= sin T1 Tn
以串模抑制比 NMRR (Normal Model Reject Rate )定量表示DVM 对串模干扰的抑制能力。
串模抑制比 NMRR 的定义:
Vcn r2 Z1 Vcm Z2+rcm+r2 Z1+r1+rs Vcn r2 Vcm rcm+r2+Z2 Vcn r2 Vcm Z2
共模抑制比
Vcm CMRR=20lg Vcn Z2 CMRR=20lg r2
CMRR不再为零。

常用的干扰抑制技术

常用的干扰抑制技术

1.6 光耦合器
使用光耦合器切断地环路电流干扰是十分有效的。 其原理如下图所示。由于两个电路之间采用光束来耦 合,所以能把两个电路的地电位完全隔离开。这样两 电路的地电位即使不同也不会造成干扰。光电耦合对 数字电路很适用,但在模拟电路中,因其线性度较差 而应用较少。
电路1
电路2
光耦合器
1.7 脉冲电路中的噪声抑制 1.积分电路
下图是积分电路消除干扰脉冲的原理图。当脉冲电 路以脉冲前沿的相位作为信息传输时,通常用微分电路 取出前沿相位。但是,这时如果有噪声脉冲存在,其宽 度即使很小也会出现在输出中。如果再使用积分电路, 由于脉冲宽度大的信号 输出大,而脉冲宽度小 的噪声脉冲输出也小, 所以能将噪声干扰 滤除掉。
用积分电路排除干扰脉冲
100μH
0.1μF
100μH a)
右图是低频干扰电压滤 波电路。此电路对抑制 因电源波形失真而含有 较多高次谐波的干扰很 有效。
100μH
0.1-0.2μF 0.1μF
0.1-0.2μF
100μH
b)
c)
0.5-2H 16-32μF
0.5-2H
0.05μF
2 直流电源输出的滤波器 直流电源往往是检测装置几个电路公用的。为 了减弱经公用电源内阻在电路之间形成的噪声耦合, 对直流电源输出需加高低频成分的滤波器,如下图 所示。
Rs1 RL
Us
a)
Rs1
RL
Us
b)
1.5 滤波
滤波器是一种只允许某频带信号通过或只阻止某 一频带信号通过的电路,是抑制噪声干扰最有效的手 段之一。下面分别介绍在检测设备中的各种滤波器。
1. 交流电源进线对称滤波器
任何使用交流电源的检测装置,噪声经电源线传 导耦合到测量电路中去,对检测装置工作造成干扰是 最明显的。为了抑制这种噪声干扰,在交流电源进线 端子间加装滤波器,后面的图a为线间电压滤波器、图 b为线间电压和对地电压滤波器、图c为简化的线间电 压和对地电压滤波器。这种高频干扰电压对称滤波器, 对于抑制中波段的高频噪声干扰是很有效的。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

噪声耦合方式 耦合是指干扰信号进入仪器仪表内部的途径。 静电耦合: 静电耦合又称电容性耦合,指两个电路之 间存在寄生电容,产生静电感应,使一个电路 的电荷变化影响到另一个电路。 可通过降低接受电路输入阻抗,合理布线,以 减小分布式电容的方法减小干扰。
电磁耦合
又称感性耦合指两个个电路之间存在互感,当 一个电路上的电流变化时,在另一个电路上引 起感应电压。 共阻抗耦合
电气设备噪声源
工频干扰: 市电电压的频率为50Hz,它会以电磁波的辐 射形式,对人们的日常生活造成干扰,我们 把这种干扰称之为工频干扰。 工频干扰会对电气设备和电子设备造成干扰, 导致设备运行异常。
射频干扰: 射频是一种高频交流电,也就是通常所说的电磁 波.射频干扰就是电磁波所带来的干扰.如两个频 率相差不多的电磁波会同时被接收机接收造成 干扰. 在离发射台近的地方会有谐波干扰.干扰 其他的接收设备.发射相同频率的电磁波可干扰 敌人的电台.
避免低频干扰
到一点接地
多极放大电路的一点接地方法
避免低频干扰
从串联接地
到一点并联接地
(2)传感器接口电路的接地方式
避免共模干扰
两点接地
一点接地
(3)检测系统与计算机系统的接地方式 低电平地线、功率地线和机壳屏蔽地线应分开设 置,但最后要汇集起来,通过专用地线与大地连接构 成“一点接地”的地线系统。
(3)电缆屏蔽层的接地:当一个不接地的信号源连接 一个接地的放大器,电缆屏蔽层接到放大器公共端。反之 应接到信号源公共端。 (4)屏蔽接地方式随屏蔽目的而不同。 3.常见电路及用电设备的接地方式 (1)印刷电路板内的接地方式: 低频电路一点接地 高频电路多点接地
单极放大电路的一点接地方法
从任意点接地
火花放电噪声 火花放电产生的噪声干扰,主 要是大自然现象的天电(雷电)干扰,同时还有 电气设备、大功率开关触点、汽车发动机的点 火装置等引起的干扰。雷电作为大自然现象的 典型代表,是大气层中产生火花放电噪声的主 要原因,可以在低频至高频或更高频率范围内 造成干扰,可以传播到很远的距离。
放电管噪声:放电管放电属于辉光放电或弧光 放电,通常放电管具有负阻特性,所以和外电 路连接时容易引起振荡,此振荡有时可达甚高 频段。
模拟通道的共模干扰CMN
由于传输线具有一定的电阻值导致被测信号电 压的参考接地点与模数转换器输入端的参考接 地点之间存在电位差,使模数转换器两个输入 端上造成干扰,称为共模干扰。 一般在测控系统中被测信号有单端对地输入和 双端不对地输入两种输入方式。
数字通道的内源干扰和外源干扰
内源干扰:测控系统的内部干扰,主要是各组成 部分在运行时形成的干扰,如逻辑电路在过渡过 程中工作时形成的电流变化通过电路阻抗、电源 内阻、地线、电源线、信号线形成尖峰现象影响 系统运行。 外源干扰:一般指逆变器干扰、空间电磁场干 扰、电网浪涌电压干扰等。
2.退耦滤波器 当同一个直流电源同时对几个电路供电时,应在每个电 路的电源进线侧设置退耦滤波器,以避免电源内阻的干扰。
+
直 流 电 源
退耦滤波器2
退耦滤波器1
-
退耦滤波器安装注意事项: (1)滤波器进出电缆注意屏蔽与接地。 (2)浮地系统中,滤波器外壳应与设备外壳绝缘。 (3)设备和滤波器均可靠接地,浮地系统隔离接地。
隔离技术
1.变压器隔离:如晶闸管的门极触发电路。 2.光电耦合隔离:如变频器中功率晶体管的驱动电路。
滤波技术
1.交流电源进线对称滤波器 (1)高频干扰电压对称滤波电路
简化 电路
线间电压滤波器
线间电压对地电压滤波器
(2)低频干扰电压对称滤波电路
2.直流输出滤波器
滤低频电容 滤高频电容
滤低频电容
滤高频电容
散粒噪声是由形成电流的载流子的分散性造成 的,在大多数半导体器件中,它是主要的噪声 来源。在低频和中频下,散粒噪声与频率无关 (白噪声),高频时,散粒噪声谱变得与频率 有关。
接触噪声:
也称为剩余噪声,是电流在电阻中流过时 产生的,噪声的能谱与频率成反比。故又称为 1/f噪声。是低频电路中最主要的噪声。
接地电阻小于10欧
(4)电缆屏蔽层的接地方式 如检测电路是一点接地,电缆屏蔽层也要一点接地。
传感器测接地 放大器测未接
两测都接地
传感器测未接 放大器测接地
两测都接地
浮空技术
如果检测输入放大器的公共线,既不接机壳也不接大 地,即称为浮空。浮空比接地具有更强的共模干扰抑制能 力。
浮空不是绝对的,原因是寄生电容的存在。
7.4 常用抗干扰措施
采用隔离变压器
电网与数据采集系统分别有各自的地线。在应用中,如果直接 把数据采集系统与电网相连,两者的地线之间就存在了地电位 差Ucm。当此电压存在时,就会形成环路电流,造成共模干扰。
加入隔离变压器,使电网地线的干扰不能进入系统, 从而保证数据采集系统饿可靠工作。
采用电源低通滤波器
ห้องสมุดไป่ตู้ 辐射电磁场耦合:
辐射电磁场耦合指无线电装置不断向外发射 电磁场,仪器若置于这种发射场中,就会感应到 与发射电磁场成正比的感应电动势而形成干 扰。
7.2 干扰的种类 噪声源产生的噪声通过各种耦合方式进入测控 系统,对其产生干扰。 模拟通道的常模干扰NMN 指叠加在被测直流信号上的交流信号。 分为内源常模干扰和外源常模干扰。 内源: 检测回路上元器件本质上存在的干扰。 外源: 外电磁场通过各种耦合途径进入检测回 路的干扰。
PS PN
2 0 lg
US U
N
有用信号的功率PS 有用信号的电压US 噪声的功率PN 噪声的电压UN 可知信噪比越大,噪声的影响越小。
噪声源,大概可分为三类: 1、放电噪声源
由各种放电现象产生的噪声。
电晕放电 :气体介质在不均匀电场中的局部自持 放电。是最常见的一种气体放电形式。在曲率半 径很小的尖端电极附近,由于局部电场强度超过 气体的电离场强,使气体发生电离和激励 ,因而 出现电晕放电。发生电晕时在电极周围可以看到 光亮 ,并伴有咝咝声。
7.3 常用的干扰抑制技术
屏蔽技术
屏蔽技术利用低阻材料或磁性材料,可隔离电磁干扰。
屏蔽的目的就是隔断场的耦合。
一般分为静电屏蔽、电磁屏蔽、磁屏蔽。
1. 静电屏蔽 利用导电性能良好的金属作成屏蔽盒,并将其接地, 可以保护内部电路免受静电场的干扰。 2. 电磁屏蔽 利用导电性能良好的金属作成屏蔽层,利用涡流作用, 阻断高频电磁场的能量;如果加上接地,也可以防止静电 干扰;还可以削弱两电路之间由于寄生分布电容耦合所产 生的干扰。 3. 低频磁屏蔽 对低频磁场干扰,要用高导磁材料作屏蔽层。 4. 驱动屏蔽
共阻抗耦合是由于两个及以上电路中共用一个 阻抗,当一个电路中有电流流过时,在另一个电 路上产生干扰电压。共阻抗耦合有3种。
1)电源内阻共阻抗耦合。用一个电源对几个电子 线路或传感器供电时,高电位电路或大电流的输 出电流流经电源,由于电源内阻的存在,在电源内 阻上的压降就转换成干扰源。
2)公共地线共阻抗耦合。在仪器仪表的公共地线 上,有各种信号电流流过,由于接地线存在阻抗,在 接地线上就形成干扰电压。
电网中存在的干扰大部分是高次谐波,因此采用低通 滤波器来滤除大于50Hz的高次谐波,以改善电源的波 形。
由电容和电感组成的滤波网络,能滤除电网噪声。
使用低通滤波器的注意事项: ①低通滤波器本身应评比,而且屏蔽盒与系统的机壳要保持良好的接触; ②为减少耦合,所有导线要靠近地面走线; ③低通滤波器的输入与输出要进行隔离; ④低通滤波器的位置应尽量靠近需要滤波的地方,其间的连线也要进行屏蔽。
电子开关:
电子开关虽然在通断时并不产生火花,但由于 通断速度极快,使电路中的电压和电流变化过 快,形成冲击脉冲,从而成为噪声干扰源。
固有噪声源:
热噪声
散粒噪声: 散粒噪声是半导体的载体密度变化引起的噪声。
散粒效应噪声是Schottky于1918年研究此类噪 声时,用子弹射入靶子时所产生的噪声命名的。 因此,它又称为散弹噪声或颗粒噪声。
采用交流稳压器 用来保证交流供电的稳定性,防止交流电源的过压 或欠压。 系统分别供电 为了阻止从供电系统串入的干扰,一般采用下图所 示的供电线路。
第七章 干扰及干扰的抑制技术
7.1 噪声与噪声耦合方式 噪声:指在信号检测的领域内,检测系统检测和 传输的有用信号以外的一切信号均称为噪声。 信噪比:信噪比,英文名称叫做SNR或S/N (SIGNAL-NOTICE RATE),是指一个电子设 备或者电子系统中信号与噪声的比例。
S / N 2 0 lg
3)信号输出电路共阻抗耦合。当仪器仪表的信号 电路有几路负载时,任何一个负载的变化都会通 过输出的共阻抗耦合而影响其他输出电路。
漏电流耦合: 由于绝缘不良,由漏电路经绝缘电阻的漏电流 引起的噪声干扰。 传导耦合: 传导耦合指经过导线检拾到噪声,再经导线传 输到仪器仪表电路而形成的干扰。常见的是电 源线噪声,它把交变磁场感应到电源回路形成 感应电压,再经该电源线传输到各处的电路造 成干扰。
利用1:1的电压 跟随器电路,迫使 被屏蔽导体B与屏蔽 层D等电位。
接地技术
正确接地可以消除各电路电流流经公共地线时产生的 躁声电压,可抑制电磁场和地电位差的干扰。 1.“地线”的种类: (1)屏蔽接地线及机壳接地线--实现对电磁场的屏蔽。 (2)信号接地线---分别设置的“模拟地”与“数字 地”。 (3)功率地线---大电流网络部件的零电平,本身干 扰作用大,与信号地互相绝缘。 (4)交流电源地线---交流电源地线N本身是一个躁声 源,必须与直流地线相互绝缘。 2.接地设计注意事项: (1)高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。 (2)交流地、功率地、信号地线不能共用。
相关文档
最新文档