第十三章检测系统的抗干扰技术 本章学习干扰的 来源及防护方法、自 动检测系统中的电磁 Welcome 兼容原理及对策，学 习掌握检测系统的抗 干扰技术。 2023/7/16
2023/7/16 1 第十三章 检测系统的抗干扰技术 本章学习干扰的 来源及防护方法、自 动检测系统中的电磁 兼容原理及对策，学 习掌握检测系统的抗 干扰技术
第一节 干扰源及防护 干扰与噪声 在非电量测量过程中，往往会发现总是有一些无用的 背景信号与被测信号叠加在一起，这称为干扰，有时也采 用噪声这一习惯用语。 噪声对检测装置的影响必须与有用信号共同分析才有 意义。衡量噪声对有用信号的影响常用信噪比(SN)来表 示，它是指在信号通道中，有用信号功率P、与噪声功率P 之比，或有用信号电压U、与噪声电压U之比。信噪比常用 对数形式来表示，单位为dB,即 S/N=101g (Ps/P)=201g (Us/U (dB) 在测量过程中应尽量提高信噪比，以减少噪声对测量 结果的影响。 2023/7/16
2023/7/16 2 第一节 干扰源及防护 在非电量测量过程中，往往会发现总是有一些无用的 背景信号与被测信号叠加在一起，这称为干扰，有时也采 用噪声这一习惯用语。 噪声对检测装置的影响必须与有用信号共同分析才有 意义。衡量噪声对有用信号的影响常用信噪比（S/N）来表 示，它是指在信号通道中，有用信号功率PS与噪声功率PN 之比，或有用信号电压US与噪声电压UN 之比。信噪比常用 对数形式来表示，单位为dB，即 S/N=10lg（ PS / PN ）=20lg（ US / UN ）（dB） 在测量过程中应尽量提高信噪比，以减少噪声对测量 结果的影响。 干扰与噪声
信噪比（SN)的计算举例 在扩音机输入端测得：话筒输出的做报告者声 音的平均电压为50mV,50Hz干扰“嗡嗡”声的电 压为0.5mV,求信噪比。 解S/N=20lg(50/0.5)dB=40dB 又问：当S/N分别为20dB、0dB、-20dB时， 说明做报告者声音与干扰声音之间各为什么关系？ 2023/7/16 3
2023/7/16 3 信噪比（S/N）的计算举例 在扩音机输入端测得：话筒输出的做报告者声 音的平均电压为50mV， 50Hz干扰“嗡嗡”声的电 压为0.5mV，求信噪比。 解 S/N=20lg（50/0.5） dB =40 dB 又问：当S/N分别为20 dB、0 dB 、 -20 dB 时， 说明做报告者声音与干扰声音之间各为什么关系？
噪声源及干扰源 一、机械干扰 机械干扰是指机械振 动或冲击使电子检测装置 中的元件发生振动，改变 橡胶垫脚及弹簧 了系统的电气参数，造成 可逆或不可逆的影响。对 机械干扰，可选用专用减 振弹簧-橡胶垫脚或吸振 橡胶海绵垫来降低系统的 橡胶 谐振频率，吸收振动的能 海绵软垫 量， 从而减小系统的振 幅。 2023/7/16
2023/7/16 4 噪声源及干扰源 一、机械干扰 机械干扰是指机械振 动或冲击使电子检测装置 中的元件发生振动，改变 了系统的电气参数，造成 可逆或不可逆的影响。对 机械干扰，可选用专用减 振弹簧-橡胶垫脚或吸振 橡胶海绵垫来降低系统的 谐振频率，吸收振动的能 量， 从而减小系统的振 幅。 橡胶 海绵软垫 橡胶垫脚及弹簧
振动试验台 固定 频率、振幅均可调节 将被测仪器（如图中的电子天平）固定在 振动台上，逐渐增大振幅，测试在不同频率的 规定振幅下，产品指标是否变化。 2023/7/16
2023/7/16 5 振动试验台 频率、振幅均可调节 将被测仪器（如图中的电子天平）固定在 振动台上，逐渐增大振幅，测试在不同频率的 规定振幅下，产品指标是否变化。 固定
跌落试验 产品在运 输过程中常因 为遭受剧烈震 动或跌落而损 坏或性能变差， 因此需要做抗 跌落试验和测 试。 跌落试验机 2023/7/16 6
2023/7/16 6 跌落试验 产品在运 输过程中常因 为遭受剧烈震 动或跌落而损 坏或性能变差， 因此需要做抗 跌落试验和测 试。 跌落试验机
二、湿度及化学干扰 用绝缘漆浸 当环境相对湿度增加时，物体 渍过的控制 表面就会附着一层水膜，并渗入材 变压器 料内部，降低了绝缘强度，造成了 漏电、击穿和短路现象，潮湿还会 加速金属材料的腐蚀，并产生原电 池电化学干扰电压；在较高的温度 下，潮湿还会促使霉菌的生长，并 引起有机材料的霉烂。 某些化学物品如酸、碱、盐、 各种腐蚀性气体以及沿海地区由海 风带到岸上的盐雾也会造成与潮湿 类似的漏电腐蚀现象，必须采取以 下措施来加以保护：浸漆、密封、 浸漆可防止水分 定期通电加热驱潮等。 进入线圈内部
2023/7/16 7 二、湿度及化学干扰 当环境相对湿度增加时，物体 表面就会附着一层水膜，并渗入材 料内部，降低了绝缘强度，造成了 漏电、击穿和短路现象；潮湿还会 加速金属材料的腐蚀，并产生原电 池电化学干扰电压；在较高的温度 下，潮湿还会促使霉菌的生长，并 引起有机材料的霉烂。 某些化学物品如酸、碱、盐、 各种腐蚀性气体以及沿海地区由海 风带到岸上的盐雾也会造成与潮湿 类似的漏电腐蚀现象，必须采取以 下措施来加以保护：浸漆、密封、 定期通电加热驱潮等。 用绝缘漆浸 渍过的控制 变压器 浸漆可防止水分 进入线圈内部
仪器设备的防潮试验 喷淋试验 防水3 2023/7/16
2023/7/16 8 仪器设备的防潮试验 喷淋试验
仪器设备的防潮试验（续） “步入式”恒温恒湿房（参考江苏省计量测试技术研究所资料） 体积：25m3,温度调节范围：(-40~+80)℃， 湿度调节范围：(30~90)%RH 可用于进行大型仪器设备的高低温、恒定湿热、 交变湿热试验。 2023/7/16
2023/7/16 9 仪器设备的防潮试验（续） “步入式”恒温恒湿房（参考江苏省计量测试技术研究所资料） 体积：25m3 ，温度调节范围：（-40～+80）℃， 湿度调节范围：（30～90）%RH 可用于进行大型仪器设备的高低温、恒定湿热、 交变湿热试验
三、热干扰 热量，特别是温度波动以及不均匀的温度 场对检测装置的干扰主要体现在以下几个方面： 元件参数的变化（温漂）、接触热电势干 扰、元器件长期在高温下工作时，引起寿命和耐 压等级降低等。 克服热干扰的防护措施有： 选用低温漂元件，采取软、硬件温度补偿 措施，选用低功耗、低发热元件，提高元器件规 格余量，仪器的前置输入级远离发热元件，加强 散热、采用热屏蔽等。 2023/7/16 10
2023/7/16 10 三、热干扰 热量，特别是温度波动以及不均匀的温度 场对检测装置的干扰主要体现在以下几个方面： 元件参数的变化（温漂）、接触热电势干 扰、元器件长期在高温下工作时，引起寿命和耐 压等级降低等。 克服热干扰的防护措施有： 选用低温漂元件，采取软、硬件温度补偿 措施，选用低功耗、低发热元件，提高元器件规 格余量，仪器的前置输入级远离发热元件，加强 散热、采用热屏蔽等