模拟传感器抗干扰措施

合集下载

抗干扰的措施-传感器

抗干扰的措施-传感器

能把信号线的屏蔽层兼作信号零线。
将电磁屏蔽妥善接地后,其具有电场屏蔽和磁场屏蔽两种功能 。
( 三 ) 低频磁 屏 蔽
电磁屏蔽对低频磁场干扰的屏蔽效果是很差的,因此在低频磁场干扰时,要采用高磁导 率材料作屏蔽层,以便将干扰限制在磁阻很小的磁屏蔽体的内部,起到抗干扰的作用。 为有效地屏蔽低频磁场,屏蔽材料要选用坡莫合金之类对低频磁通有高磁导率的材料,
一端接地 ,如图 6 -5 所示。如果屏 蔽线的
屏蔽层两端都接地,干扰信号将会在屏蔽
层和地线 之间形成环流,严重破坏其屏蔽 效果。
因 6-5
屏蔽层 一 端续地
电源线或大信 号连接线常采 用双绞线 。
双绞线也具有屏 蔽功能,如图 6 - 6 所示,
当交流电惊经双绞线传输给负载时,由于其每个双绞环节都改变了磁通方向 ,使得交流 电流在双绞线上产生的磁通互相抵消,大大减小了对其他电路的电磁干扰。双绞线也能
减少向空间发射电磁波的能量。
测量系统采用屏蔽时要注意两点: 一 是屏蔽层必须和信号零钱相接,以免无意地给测量
嗣刷翩翩蛐翩翩确嘟嘟鹤蹲嘟嘟圄刷刷刷:.y ~耐喃喃兑酣睡回制制刷刷晴翩啪啦蝴翩白,而能每叫峻。崎阳啤汲编自扳回袋禽陆 ~~蝇~‘四蝇 、磁翩翩酣酣跚跚制眠喃届
166
伶感器与测控电路
线路增加反馈回路,影响测量系统工作; 二 是必须保证干扰电流不能流经信号线。因此,不
( 二 )电碰屏蔽
1.消除或削 弱干扰洒 的影晌
若明确干扰源来自何方,可以使测量系统远离这个设备,或者使干扰源暂停运转 。虽 然
这是一个消极的办法 , 但是在很多情况下 , 这是 一个 简单易行的措施。
2. 采用适当的屏蔽
电磁屏蔽是采用导电良好的金属材料做成屏蔽层,把设备和连接导线包围起来,并使它与

传感器中使用的抗干扰技术

传感器中使用的抗干扰技术

传感器中使用的抗干扰技术1.1绕线技术:通过绕线使传感器输出电缆进行电磁屏蔽,减少外部电磁干扰对传感器的影响。

1.2金属屏蔽技术:在传感器的外壳或电路板上添加金属屏蔽层,阻挡外部的电磁干扰。

1.3增加滤波器:在传感器的电路中增加低通、高通或带通滤波器,滤除干扰频率的信号。

1.4增加隔离器:将传感器与被测对象的电路隔离,阻止干扰信号的传播。

1.5引入可变增益放大器:根据不同的工作环境,通过调整放大器的增益,提高传感器的输入信号与干扰信号的动态范围。

2.1数字滤波技术:通过数字信号处理算法,滤除干扰信号,提取有效的测量信号。

2.2校正算法:通过对不同工作环境下的干扰信号的分析和建模,设计相应的校正算法,消除干扰对测量结果的影响。

2.3故障诊断技术:通过对传感器输出信号的监测和分析,检测传感器是否受到干扰或故障,并提供相应的补偿或报警。

2.4信号处理算法:通过对传感器输出信号进行处理,提取有效信息,滤除干扰信号。

2.5信号采样技术:通过合理的采样频率和采样精度,提高传感器对有效信号的采样率,减少干扰信号的干扰。

3.电磁兼容性设计技术3.1地线设计:合理设计传感器的地线布线,减少电磁辐射和电磁感应。

3.2电源线设计:合理设计传感器的电源线布线,减少电磁干扰和电磁感应。

3.3路由规划:合理规划传感器的布线路径,尽量避免与其他电磁源的干扰。

3.4屏蔽灵敏部件:对于传感器中的灵敏部件,如ADC等,使用合适的屏蔽措施,减少电磁干扰。

3.5系统排布:合理布置传感器系统中各个模块的位置和间距,减少它们之间的电磁干扰。

4.地址编码技术4.1使用独特的地址编码:将每个传感器分配一个独一无二的地址,通过地址编码来区分传感器之间的信号。

4.2增加容错机制:在地址编码中增加冗余信息,使得接收端能够校验传输的地址信息是否正确。

4.3时钟同步:通过时钟同步技术,使得传感器能够在相同的时间窗口内发送和接收信号,避免信号混淆和干扰。

传感器及仪器仪表抗干扰的措施

传感器及仪器仪表抗干扰的措施

传感器及仪器仪表抗干扰的措施、供电系统的抗干扰设计1对传感器、仪器仪表正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰,产生尖峰干扰的用电设备有:电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯,甚至电烙铁等。

尖峰干扰可用硬件、软件结合的办法来抑制。

用硬件线路抑制尖峰干扰的影响 (1) 常用办法主要有三种:①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器,将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上,从而减弱其破坏性;②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器,利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲;③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻,利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压,从而削弱干扰的影响。

(2)利用软件方法抑制尖峰干扰对于周期性干扰,可以采用编程进行时间滤波,也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样,从而有效地消除干扰。

.技术抑制尖峰脉冲的 (3)(watchdog)采用硬、软件结合的看门狗影响访问一次定时器,让定时器 CPU 软件:在定时器定时到之前,重新开始计时,正常程序运行,该定时器不会产生溢出脉冲,也就不会起作用。

一旦尖峰干扰出现了“飞程序”,则watchdog就不会在定时到之前访问定时器,因而定时信号就会出现,从CPU 而引起系统复位中断,保证智能仪器回到正常程序上来。

实行电源分组供电,例如:将执行电机的驱动电源与控制电 (4) 源分开,以防止设备间的干扰。

采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设 (5)备的干扰。

该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。

(6)采用隔离变压器考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合,而是靠初、次级寄生电容耦合的,因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离,减少其分布电容,以提高抵抗共模干扰能力。

采用高抗干扰性能的电源,如利用频谱均衡法设计的高抗干(7)扰电源。

这种电源抵抗随机干扰非常有效,它能把高尖峰的扰动电的电压,但干扰TTL电压峰值小于电平)(压脉冲转换成低电压峰值脉冲的能量不变,从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。

模拟传感器的抗干扰措施

模拟传感器的抗干扰措施

模拟传感器的抗干扰措施
龚瑞昆;曾秀丽
【期刊名称】《传感器世界》
【年(卷),期】2004(10)8
【摘要】本文分析了影响模拟传感器小信号处理精度的干扰根源、干扰种类以及干扰现象,给出了实际应用中的各种抗干扰措施.
【总页数】5页(P32-35,23)
【作者】龚瑞昆;曾秀丽
【作者单位】河北理工学院;河北理工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.1
【相关文献】
1.失重秤的传感器故障诊断与抗干扰措施 [J], 周琪刚
2.模拟传感器的抗干扰措施分析 [J], 李伟芝;杨宁;夏晓峰
3.模拟传感器的抗干扰措施研究 [J], 谭文秀
4.压力传感器抗干扰措施的实施及应用电路 [J], 于桂珍
5.传感器使用时的抗干扰措施 [J], 徐永传;蔡闻智
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

无线传感器网络如何应对信号干扰问题

无线传感器网络如何应对信号干扰问题

无线传感器网络如何应对信号干扰问题随着科技的不断进步,无线传感器网络在各个领域的应用日益广泛。

然而,信号干扰问题也随之而来,给网络的正常运行带来了一定的困扰。

本文将探讨无线传感器网络如何应对信号干扰问题,并提出一些解决方案。

一、信号干扰的原因及影响信号干扰是指无线传感器网络中,由于其他设备或信号源的存在,导致网络中的信号传输受到干扰或损失的现象。

信号干扰的原因有很多,例如其他无线设备的频率冲突、电磁波的干扰、多径效应等。

信号干扰会导致网络中的数据传输错误、延迟增加、能耗增加等问题,严重影响网络的性能和可靠性。

二、物理层方面的解决方案在物理层,我们可以采取一些措施来减少信号干扰。

首先,通过频率规划来避免频率冲突。

无线传感器网络中的设备通常会占用一定的频段进行通信,合理规划频率使用,避免频率冲突,可以减少信号干扰的发生。

其次,采用天线技术来提高信号的传输效果。

通过优化天线的设计和布局,可以提高信号的接收和发送效果,减少信号干扰的影响。

此外,还可以采用调制解调技术和编码解码技术等方法来提高信号的抗干扰能力。

三、网络层方面的解决方案在网络层,我们可以采取一些策略来应对信号干扰。

首先,采用分组转发技术来提高网络的健壮性。

分组转发技术可以将数据分成多个小包进行传输,当某个包受到干扰时,只需要重新发送该包,而不需要重新发送整个数据,从而减少了干扰对网络的影响。

其次,采用路由选择算法来优化网络的传输路径。

通过选择合适的传输路径,可以减少信号干扰的传播,提高网络的可靠性和性能。

另外,还可以采用多路径传输技术和网络编码技术等方法来提高网络的抗干扰能力。

四、应用层方面的解决方案在应用层,我们可以采取一些策略来应对信号干扰。

首先,采用信号处理技术来提高数据的可靠性。

信号处理技术可以通过滤波、降噪等方法,减少干扰对信号的影响,提高数据的可靠性和准确性。

其次,采用数据压缩和聚合技术来减少数据传输量。

通过对数据进行压缩和聚合,可以减少数据传输的次数,降低信号干扰的发生概率。

无线传感器网络中的信号干扰和抗干扰技术

无线传感器网络中的信号干扰和抗干扰技术

无线传感器网络中的信号干扰和抗干扰技术随着科技的不断进步,无线传感器网络在现代社会中扮演着越来越重要的角色。

无线传感器网络是由大量的分布式传感器节点组成的,这些节点可以自动收集和传输数据,从而实现对环境的监测和控制。

然而,在无线传感器网络中,信号干扰是一个普遍存在的问题,会影响网络的性能和可靠性。

因此,研究和应用抗干扰技术对于提高无线传感器网络的可靠性至关重要。

信号干扰是指在无线传感器网络中,由于电磁波的传播和干扰源的存在,导致接收到的信号质量下降或者无法正常传输的现象。

信号干扰可以分为内部干扰和外部干扰两种类型。

内部干扰是指在网络内部节点之间相互干扰,例如,当多个节点同时发送信号时,会造成信号冲突和碰撞,从而导致数据丢失和传输错误。

外部干扰则是指来自外部环境的干扰,例如,无线电波、电磁辐射和其他无线设备的干扰。

这些干扰源会导致信号的弱化、失真和丢失,从而降低网络的性能。

为了解决无线传感器网络中的信号干扰问题,研究人员提出了一系列的抗干扰技术。

其中,频谱分配技术是最常用的一种方法。

频谱分配技术通过将可用的频谱资源分配给不同的节点,使它们之间的信号不会相互干扰。

例如,可以使用频率分割多址(FDMA)或时分多址(TDMA)技术来实现频谱的分配和调度。

这样一来,每个节点在指定的时间或频率上进行通信,从而避免了信号冲突和碰撞。

此外,编码技术也是一种常用的抗干扰技术。

编码技术通过在发送数据时添加冗余信息,从而使接收端能够检测和纠正信号中的错误。

最常用的编码技术是前向纠错(FEC)编码,它可以在接收端检测和纠正一定数量的错误。

通过使用编码技术,可以提高网络的容错性和可靠性,减少由于信号干扰引起的数据丢失和传输错误。

此外,无线传感器网络中还可以采用功率控制技术来减小信号干扰。

功率控制技术通过调整节点的发射功率,使节点之间的信号强度达到最佳水平。

当节点之间的距离较近时,可以降低发射功率,从而减小信号干扰。

相反,当节点之间的距离较远时,可以增加发射功率,以保证信号的传输质量。

影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施

影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施

影响模拟量传感器的外界干扰因素和抗干扰措施模拟量传感器信号传输过程中干扰的形成必需具备三项因素,即干扰源、干扰途径以及对噪声敏感性较高的接收电路。

影响模拟量传感器的外界干扰主要有以下几种:1、静电感应干扰静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容,使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去,有时候也被称为电容性耦合。

2、电磁感应干扰当两个电路之间有互感存在时,一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路,这一现象称为电磁感应。

这种状况在传感器使用的时候常常遇到,尤为留意。

3、漏电流感应干扰由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良,特殊是传感器的应用环境湿度增大,导致绝缘体的绝缘电阻下降,这时漏电电流会增加,由此引发干扰。

尤其当漏电流流入到测量电路的输入级时,其影响就特殊严峻。

4、射频干扰干扰主要是大型动力设备的启动、操作停止时产生的干扰以及高次谐波干扰。

5、其他干扰主要指的是系统工作环境差,还简单受到机械干扰、热干扰和化学干扰等等。

通过以上概述,我们了解传感器的干扰来源主要有两种途径:一是由电路感应产生干扰;二是由外围设备以及通信线路的感应引入干扰。

我们得认真分析外界干扰的来源,信号传输线路以及敏感程度,做好接地处理和传感器信号线屏蔽措施,有可能的话远离干扰源。

模拟量传感器抗干扰技术1、屏蔽技术利用金属材料制成容器。

将需要爱护的电路包在其中,可以有效防止电场或磁场的干扰,此种方法称为屏蔽。

屏蔽又可分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等。

2、静电屏蔽依据电磁学原理,置于静电场中的密闭空心导体内部无电场线,其内部各点等电位。

用这个原理,以铜或铝等导电性良好的金属为材料,制作密闭的金属容器,并与地线连接,把需要爱护的电路值r其中,使外部干扰电场不影响其内部电路,反过来,内部电路产生的电场也不会影响外电路。

这种方法就称为静电屏蔽。

3、电磁屏蔽对于高频干扰磁场,利用电涡流原理,使高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生电涡流,消耗干扰磁场的能量,涡流磁场抵消高频干扰磁场,从而使被爱护电路免受高频电磁场的影响。

模拟量传感器的抗干扰措施

模拟量传感器的抗干扰措施

一、序言模拟传感器的应用特别宽泛,不管是在工业、农业、国防建设,仍是在平时生活、教育事业以及科学研究等领域,到处可见模拟传感器的身影。

但在模拟传感器的设计和使用中,都有一个怎样使其丈量精度达到最高的问题。

而众多的扰乱向来影响着传感器的丈量精度,如:现场大耗能设施多,特别是大功率感性负载的启停常常会使电网产生几百伏甚至几千伏的尖脉冲扰乱;工业电网欠压或过压(涉县钢铁厂供电电压在 160V ~310V 颠簸),常常达到额定电压的 35 %左右,这类恶劣的供电有时长达几分钟、几小时,甚至几日;各样信号线绑扎在一同或走同一根多芯电缆,信号会遇到扰乱,特别是信号线与沟通动力线同走一个长的管道中扰乱尤甚;多路开关或保持器性能不好,也会惹起通道信号的窜扰;空间各样电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会扰乱传感器的正常工作;别的,现场温度、湿度的变化可能惹起电路参数发生变化,腐化性气体、酸碱盐的作用,野外的风沙、雨淋,甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的靠谱性。

模拟传感器输出的一般都是小信号,都存在小信号放大、办理、整形以及抗扰乱问题,也就是将传感器的轻微信号精准地放大到所需要的一致标准信号 (如 1VDC ~ 5VDC 或4 mADC ~ 20mADC) ,并达到所需要的技术指标。

这就要求设计制作者一定注意到模拟传感器电路图上未表示出来的某些问题,即抗扰乱问题。

只有搞清楚模拟传感器的扰乱源以及扰乱作用方式,设计出除去扰乱的电路或预防扰乱的措施,才能达到应用模拟传感器的最正确状态。

二、扰乱源、扰乱种类及扰乱现象传感器及仪器仪表在现场运转所遇到的扰乱多种多样,详细状况详细剖析,对不一样的扰乱采纳不一样的举措是抗扰乱的原则。

这类灵巧灵巧的策略与普适性无疑是矛盾的,解决的方法是采纳模块化的方法,除了基本构件外,针对不一样的运转场合,仪器可装置不一样的选件以有效地抗扰乱、提升靠谱性。

在进一步议论电路元件的选择、电路和系统应用以前,有必需剖析影响模拟传感器精度的扰乱源及扰乱种类。

  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)。

模拟传感器的应用非常广泛,不论是在工业、农业、国防建设,还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域,处处可见模拟传感器的身影。

但在模拟传感器的设计和使用中,都有一个如何使其测量精度达到最高的问题。

而众多的干扰一直影响着传感器的测量精度,如:现场大耗能设备多,特别是大功率感性负载的启停往往会使电网产生几百伏甚至几千伏的尖脉冲干扰;工业电网欠压或过压(涉县钢铁厂供电电压在160V~310V波动),常常达到额定电压的35%左右,这种恶劣的供电有时长达几分钟、几小时,甚至几天;各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆,信号会受到干扰,特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚;多路开关或保持器性能不好,也会引起通道信号的窜扰;空间各种电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会干扰传感器的正常工作;此外,现场温度、湿度的变化可能引起电路参数发生变化,腐蚀性气体、酸碱盐的作用,野外的风沙、雨淋,甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。

模拟传感器输出的一般都是小信号,都存在小信号放大、处理、整形以及抗干扰问题,也就是将传感器的微弱信号精确地放大到所需要的统一标准信号(如1VDC~5VDC或4 mADC~20mADC),并达到所需要的技术指标。

这就要求设计制作者必须注意到模拟传感器电路图上未表示出来的某些问题,即抗干扰问题。

只有搞清楚模拟传感器的干扰源以及干扰作用方式,设计出消除干扰的电路或预防干扰的措施,才能达到应用模拟传感器的最佳状态。

二、干扰源、干扰种类及干扰现象
传感器及仪器仪表在现场运行所受到的干扰多种多样,具体情况具体分析,对不同的干扰采取不同的措施是抗干扰的原则。

这种灵活机动的策略与普适性无疑是矛盾的,解决的办法是采用模块化的方法,除了基本构件外,针对不同的运行场合,仪器可装配不同的选件以有效地抗干扰、提高可靠性。

在进一步讨论电路元件的选择、电路和系统应用之前,有必要分析影响模拟传感器精度的干扰源及干扰种类。

1、主要干扰源
(1)静电感应
静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容,使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去,因此又称电容性耦合。

(2)电磁感应
当两个电路之间有互感存在时,一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路,这一现象称为电磁感应。

例如变压器及线圈的漏磁、通电平行导线等。

(3)漏电流感应
由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良,特别是传感器的应用环境湿度较大,绝缘体的绝缘电阻下降,导致漏电电流增加就会引起干扰。

尤其当漏电流流入测量电路的输入级时,其影响就特别严重。

(4)射频干扰
主要是大型动力设备的启动、操作停止的干扰和高次谐波干扰。

如可控硅整流系统的干扰等。

(5)其他干扰
现场安全生产监控系统除了易受以上干扰外,由于系统工作环境较差,还容易受到机械干扰、热干扰及化学干扰等。

2、干扰的种类
(1)常模干扰
常模干扰是指干扰信号的侵入在往返2条线上是一致的。

常模干扰来源一般是周围较强的交变磁场,使仪器受周围交变磁场影响而产生交流电动势形成干扰,这种干扰较难除掉。

(2)共模干扰
共模干扰是指干扰信号在2条线上各流过一部分,以地为公共回路,而信号电流只在往返2个线路中流过。

共模干扰的来源一般是设备对地漏电、地电位差、线路本身具有对地干扰等。


于线路的不平衡状态,共模干扰会转换成常模干扰,就较难除掉了。

(3)长时干扰
长时干扰是指长期存在的干扰,此类干扰的特点是干扰电压长期存在且变化不大,用检测仪表
很容易测出,如电源线或邻近动力线的电磁干扰都是连续的交流50 Hz工频干扰。

(4)意外的瞬时干扰
意外瞬时干扰主要在电气设备操作时发生,如合闸或分闸等,有时也在伴随雷电发生或无线电
设备工作瞬间产生。

干扰可粗略地分为3个方面:
(a)局部产生(即不需要的热电偶);
(b)子系统内部的耦合(即地线的路径问题);
(c)外部产生(Bp电源频率的干扰)。

3、干扰现象
在应用中,常会遇到以下几种主要干扰现象:
(1)发指令时,电机无规则地转动;
(2)信号等于零时,数字显示表数值乱跳;
(3)传感器工作时,其输出值与实际参数所对应的信号值不吻合,且误差值是随机的、无规
律的;
(4)当被测参数稳定的情况下,传感器输出的数值与被测参数所对应的信号数值的差值为一
稳定或呈周期性变化的值;
(5)与交流伺服系统共用同一电源的设备(如显示器等)工作不正常。

干扰进入定位控制系统的渠道主要有两类:信号传输通道干扰,干扰通过与系统相联的信号输
入通道、输出通道进入;供电系统干扰。

信号传输通道是控制系统或驱动器接收反馈信号和发出控制信号的途径,因为脉冲波在传输线
上会出现延时、畸变、衰减与通道干扰,所以在传输过程中,长线的干扰是主要因素。

任何电
源及输电线路都存在内阻,正是这些内阻才引起了电源的噪声干扰,如果没有内阻,无论何种
噪声都会被电源短路吸收,线路中也不会建立起任何干扰电压;此外,交流伺服系统驱动器本
身也是较强的干扰源,它可以通过电源对其它设备进行干扰。

三、抗干扰的措施
1、供电系统的抗干扰设计
对传感器、仪器仪表正常工作危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰,产生尖峰干扰的用电设备有:电焊机、大电机、可控机、继电接触器、带镇流器的充气照明灯,甚至电烙铁等。

尖峰干扰可
用硬件、软件结合的办法来抑制。

(1)用硬件线路抑制尖峰干扰的影响
常用办法主要有三种:
①在仪器交流电源输入端串入按频谱均衡的原理设计的干扰控制器,将尖峰电压集中的能量分配到不同的频段上,从而减弱其破坏性;
②在仪器交流电源输入端加超级隔离变压器,利用铁磁共振原理抑制尖峰脉冲;
③在仪器交流电源的输入端并联压敏电阻,利用尖峰脉冲到来时电阻值减小以降低仪器从电源分得的电压,从而削弱干扰的影响。

(2)利用软件方法抑制尖峰干扰
对于周期性干扰,可以采用编程进行时间滤波,也就是用程序控制可控硅导通瞬间不采样,从而有效地消除干扰。

(3)采用硬、软件结合的看门狗(watchdog)技术抑制尖峰脉冲的影响
软件:在定时器定时到之前,CPU访问一次定时器,让定时器重新开始计时,正常程序运行,该定时器不会产生溢出脉冲,watchdog也就不会起作用。

一旦尖峰干扰出现了“飞程序”,则CPU就不会在定时到之前访问定时器,因而定时信号就会出现,从而引起系统复位中断,保证智能仪器回到正常程序上来。

(4)实行电源分组供电,例如:将执行电机的驱动电源与控制电源分开,以防止设备间的干扰。

(5)采用噪声滤波器也可以有效地抑制交流伺服驱动器对其它设备的干扰。

该措施对以上几种干扰现象都可以有效地抑制。

(6)采用隔离变压器
考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次级线圈的互感耦合,而是靠初、次级寄生电容耦合的,因此隔离变压器的初、次级之间均用屏蔽层隔离,减少其分布电容,以提高抵抗共模干扰能力。

(7)采用高抗干扰性能的电源,如利用频谱均衡法设计的高抗干扰电源。

这种电源抵抗随机干扰非常有效,它能把高尖峰的扰动电压脉冲转换成低电压峰值(电压峰值小于TTL电平)的电压,但干扰脉冲的能量不变,从而可以提高传感器、仪器仪表的抗干扰能力。

2、信号传输通道的抗干扰设计
(1)光电耦合隔离措施
在长距离传输过程中,采用光电耦合器,可以将控制系统与输入通道、输出通道以及伺服驱动器的输入、输出通道切断电路之间的联系。

如果在电路中不采用光电隔离,外部的尖峰干扰信号会进入系统或直接进入伺服驱动装置,产生第一种干扰现象。

光电耦合的主要优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰,使信号传输过程的信噪比大大提高。

干扰噪声虽然有较大的电压幅度,但是能量很小,只能形成微弱电流,而光电耦合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作的,一般导通电流为10mA~15mA,所以即使有很大幅度的干扰,这种干扰也会由于不能提供足够的电流而被抑制掉。

(2)双绞屏蔽线长线传输
信号在传输过程中会受到电场、磁场和地阻抗等干扰因素的影响,采用接地屏蔽线可以减小电场的干扰。

双绞线与同轴电缆相比,虽然频带较差,但波阻抗高,抗共模噪声能力强,能使各个小环节的电磁感应干扰相互抵消。

另外,在长距离传输过程中,一般采用差分信号传输,可提高抗干扰性能。

采用双绞屏蔽线长线传输可以有效地抑制前文提到的干扰现象中的(2)、(3)、(4)种干扰的产生。

相关文档
最新文档