第十一章检测系统的抗干扰技术 第十一章检测系统的抗干技术 1、检测装置的干扰来源分类及原因? 2、影响系统工作的干扰形成应具备哪些条件? 3、常见的干扰耦合方式有哪些? 4、根据干扰进入测量电路的方式与有用信号的关系, 可将噪声干扰分为哪两类? 5、什么是差模干扰?又称什么?如何消除? 6、什么是共模干扰?又称什么?如何消除? 7、硬件干扰抑制方法有哪些?软件干扰抑制方法有 哪些?
第十一章 检测系统的抗干扰技术 1、检测装置的干扰来源分类及原因？ 2、影响系统工作的干扰形成应具备哪些条件？ 3、常见的干扰耦合方式有哪些？ 4、根据干扰进入测量电路的方式与有用信号的关系， 可将噪声干扰分为哪两类？ 5、什么是差模干扰？又称什么？如何消除？ 6、什么是共模干扰？又称什么？如何消除？ 7、硬件干扰抑制方法有哪些？软件干扰抑制方法有 哪些？ 第十一章 检测系统的抗干扰技术
第十一章检测系统的抗干扰技术 、检测装置的干扰来源分类及原因 1、外部干扰 主要来自自然界以及检测装置周围的设备,是由使用 条件和外界环境决定的,与系统装置本身结构无关 2、内部干扰 是由装置内部的各种元件引起的。包括固定干扰和过 渡干扰。(固定干扰是引起测量随机误差的主要原因, 般很难消除,主要靠改进工艺和元器件质量来抑制)
第十一章 检测系统的抗干扰技术 一、检测装置的干扰来源分类及原因 1、外部干扰 主要来自自然界以及检测装置周围的设备，是由使用 条件和外界环境决定的，与系统装置本身结构无关。 2、内部干扰 是由装置内部的各种元件引起的。包括固定干扰和过 渡干扰。（固定干扰是引起测量随机误差的主要原因，一 般很难消除，主要靠改进工艺和元器件质量来抑制）
第十一章检测系统的抗干扰技术 信噪比:有用信号成分与噪声信号成分之比。 P (S/N)=10lg 20 lg Ps:有用信号功率 Us:有用信号电压 PN:噪声功率 UN:噪声电压
第十一章 检测系统的抗干扰技术 信噪比：有用信号成分与噪声信号成分之比。 N S N S U U P P (S / N) =10lg = 20lg PS：有用信号功率 US：有用信号电压 PN：噪声功率 UN：噪声电压
第十一章检测系统的抗干扰技术 影响系统工作的干扰形成应具备的条件 1、干扰源 2、对干扰敏感的接收电路 3、干扰源到接收电路之间的传输途径 、常见的干扰耦合方式 1、静电耦合 2、电磁耦合(互感耦合) 3、共阻抗耦合 4、漏电流耦合
第十一章 检测系统的抗干扰技术 二、影响系统工作的干扰形成应具备的条件 三、常见的干扰耦合方式 1、干扰源 2、对干扰敏感的接收电路 3、干扰源到接收电路之间的传输途径 1、静电耦合 2、电磁耦合（互感耦合） 3、共阻抗耦合 4、漏电流耦合
第十一章检测系统的抗干扰技术 四、差模干扰和共模干扰 根据干扰进入测量电路的方式以及与有用信号的 关系,可将噪声干扰分为: 1、差摸干沈 又称串摸干扰、正态干扰、常态干扰、横向干扰 是指干扰电压与有效信号串联叠加后作用到检测装置 的输入端
第十一章 检测系统的抗干扰技术 四、差模干扰和共模干扰 1、差模干扰 又称串摸干扰、正态干扰、常态干扰、横向干扰 是指干扰电压与有效信号串联叠加后作用到检测装置 的输入端。 根据干扰进入测量电路的方式以及与有用信号的 关系，可将噪声干扰分为：
第十一章检测系统的抗干扰技术 消除串摸干扰的四种方法: 1)用低通输入滤波器滤除交流干扰; 2)尽可能早地对被测信号进行前置放大,以提高回路的 信噪比; 3)在选取组成检测系统的元件时,可以采用高抗扰度的 逻辑器件,通过提高阈值电平来抑制低噪声的干扰,或采 用低速逻辑部件来抑制高频干扰; 4)信号线应选用带屏蔽层的双绞线或电缆线; 5)最好有良好的接地系统
第十一章 检测系统的抗干扰技术 1）用低通输入滤波器滤除交流干扰； 2）尽可能早地对被测信号进行前置放大，以提高回路的 信噪比； 3）在选取组成检测系统的元件时，可以采用高抗扰度的 逻辑器件，通过提高阈值电平来抑制低噪声的干扰，或采 用低速逻辑部件来抑制高频干扰； 4）信号线应选用带屏蔽层的双绞线或电缆线； 5）最好有良好的接地系统。 消除串摸干扰的四种方法：
第十一章检测系统的抗干扰技术 2、共摸千扰 又称纵向干扰、对地干扰、同相干扰、共态干扰 是指检测装置两个输入端对地共有的干扰电压。可以是直 流电压,也可以是交流电压 消除串摸干扰的三种方法: 1)采用双端输入的差分放大器作为仪表输入通道的前置 放大器; 2)采用变压器或光耦合器把各种模拟负载与数字信号隔 离开来,使共模干扰由于不成回路而得到有效抑制。 3)采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰,使输 入信号的“模拟地”浮空,达到抑制目的
第十一章 检测系统的抗干扰技术 2、共模干扰 又称纵向干扰、对地干扰、同相干扰、共态干扰 是指检测装置两个输入端对地共有的干扰电压。可以是直 流电压，也可以是交流电压 1）采用双端输入的差分放大器作为仪表输入通道的前置 放大器； 2）采用变压器或光耦合器把各种模拟负载与数字信号隔 离开来，使共模干扰由于不成回路而得到有效抑制。 3）采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰，使输 入信号的“模拟地”浮空，达到抑制目的。 消除串摸干扰的三种方法：
第十一章检测系统的抗干扰技术 I R2 2 K8-TA U2 2.4k RP-2 Q2 /TLC336A UI-P17 MOC302 220 光电隔离器的种类繁多,常用的有发光二极管/光敏三极管、发光 二极管/光敏复合晶体管、发光二极管/光敏电阻,以及发光二极管/ 光触发可控硅等。 本电路使用了MOC3021光耦合器。当MOC3021的2脚置低电平时, 光电耦合器MOC3021内发光管发光,光敏晶闸管导通,并触发双向 可控硅TIC336A导通,即该控制开关处于工作状态
第十一章 检测系统的抗干扰技术 光电隔离器的种类繁多，常用的有发光二极管/光敏三极管、发光 二极管/光敏复合晶体管、发光二极管/光敏电阻，以及发光二极管/ 光触发可控硅等。 本电路使用了MOC3021光耦合器。当MOC3021的2脚置低电平时， 光电耦合器MOC3021内发光管发光，光敏晶闸管导通，并触发双向 可控硅TLC336A导通，即该控制开关处于工作状态
第十一章检测系统的抗干扰技术 五、干扰抑制的方法 1、硬件干扰抑制技术 (1)屏蔽技术静电、电磁、低频磁、型动屏蕨 (2)接地技术屏版接地线和机壳接地线,信号接地线,功 (3)浮空技术 (4)隔离技术 (5)滤波器施源差线列滤放器、直流输出滤波祭 2、软件干抑制技术 (1)数字滤波算术平均值法、中位值法、拗制脉冲算术平均法 (2)冗余技术 冲章结束
第十一章 检测系统的抗干扰技术 五、干扰抑制的方法 1、硬件干扰抑制技术 2、软件干扰抑制技术 （1）屏蔽技术 （2）接地技术 （3）浮空技术 （4）隔离技术 （5）滤波器 （1）数字滤波 （2）冗余技术 静电、电磁、低频磁、驱动屏蔽 屏蔽接地线和机壳接地线、信号接地线、功 率地线、交流电源地线 交流电源进线对称滤波器、直流输出滤波器、 退耦滤波器 算术平均值法、中位值法、抑制脉冲算术平均法 本章结束
第十一章检测系统的抗干扰技术 采集第一个数据x,初始化sum=x,n=9max=mi=x 采集xi sum=sum+X1 Y Xi>max? Y xi<min? max-XI n=n-1,n=0 Sum=sum-max 去极值数字滤波 Sum=sum-min (A=Sum/8
第十一章 检测系统的抗干扰技术 去极值数字滤波 采集第一个数据x1，初始化sum=x1 ,n=9,max=min=x1 采集xi sum=sum+xi min=xi max=xi n=n-1,n=0? ximax? Sum=sum-max Sum=sum-min (A)=sum/8 Y Y Y N N N
