5.3噪声及干扰抑制技术 噪声及干扰的来源: 自然界的雷电、无线电发射装置发出的电磁 波、生产现场的电弧、高压发电、电火花加 工产生的电磁干扰、电源产生的工频干扰等 噪声及干扰的危害: 降低检测装置的分辨力和灵敏度,或引起放 大器饱和而进入非线性区,甚至使整个检测 系统工作失常
5.3 噪声及干扰抑制技术 噪声及干扰的来源: 自然界的雷电、无线电发射装置发出的电磁 波、生产现场的电弧、高压发电、电火花加 工产生的电磁干扰、电源产生的工频干扰等 噪声及干扰的危害: 降低检测装置的分辨力和灵敏度,或引起放 大器饱和而进入非线性区,甚至使整个检测 系统工作失常
抗干扰措施: 1、接地技术 2、屏蔽技术 3、平衡技术 4、调制解调技术 5、电源退耦、滤波技术 6、隔离技术 7、看门狗技术
抗干扰措施: 1、接地技术 2、屏蔽技术 3、平衡技术 4、调制解调技术 5、电源退耦、滤波技术 6、隔离技术 7、看门狗技术
5.3.1干扰的传播途径 寄生电容 1、静电耦合 干扰电缆线(干扰电压Un四 电容性耦合 c 传感器土 Rs us 感应电压可j@CU Rs 电场耦合更确切一些 信号线 当Rs<<C的阻抗时 静电干扰 ①干扰电压与干扰源和干扰对象之间的寄生电容成正 比。因此,通过合理布线, 以减小寄生电容 ②干扰电压与信号源内阻成正比。因此,减小信号源 内阻,可减小静电耦合产生的干扰。 ③噪声源频率越高,由静电耦合产生的干扰越大
5.3.1 干扰的传播途径 1、 静电耦合 ①干扰电压与干扰源和干扰对象之间的寄生电容成正 比。因此,通过合理布线,以减小寄生电容 ②干扰电压与信号源内阻成正比。因此,减小信号源 内阻,可减小静电耦合产生的干扰。 ③噪声源频率越高,由静电耦合产生的干扰越大 寄生电容 电容性耦合 当Rs<<C的阻抗时 电场耦合更确切一些 静电干扰
2、电磁耦合 互感耦合、磁场耦合 千扰电缆线(干扰电流In,ω) 磁通 传感器 感应电压=jωMⅢ 信号线 磁场于扰 •由于两电路(回路)间互感的存在,一个电路中的电 流变化,将通过磁场交链的形式耦合到另一电路 •变压器的漏磁就是一种常见的电磁耦合的干扰源 ●通过设法减小接收器的环路面积的途径来抑制或 用磁场屏蔽
2、 电磁耦合 互感耦合、磁场耦合 •变压器的漏磁就是一种常见的电磁耦合的干扰源 •由于两电路(回路)间互感的存在,一个电路中的电 流变化,将通过磁场交链的形式耦合到另一电路 ●通过设法减小接收器的环路面积的途径来抑制或 用磁场屏蔽
3、电磁辐射 •是高频电磁场产生的电磁波在空间传播的结果。 电磁耦合同时具有电场和磁场耦合的效果 千扰电磁波(电场强度E。) 传感器 感应电压=hEn us 信号线 电磁波干扰 无线电广播电台、电视台以及高额电气设备向外发射 的电磁波如果窜入检测仪表也会产生干扰。 •但电磁波辐射对系统的干扰可通过良好的屏蔽、正确 的接地和高频滤波加以解决
3、 电磁辐射 •无线电广播电台、电视台以及高额电气设备向外发射 的电磁波如果窜入检测仪表也会产生干扰。 •但电磁波辐射对系统的干扰可通过良好的屏蔽、正确 的接地和高频滤波加以解决。 •是高频电磁场产生的电磁波在空间传播的结果。 电磁耦合同时具有电场和磁场耦合的效果
4、共阻抗耦合 •共阻抗藕合是指两个或两个以上电路有公 共阻抗时,一个电路中的电流变化在公共 阻抗上产生的电压。 •这个电压会影响与公共阻抗相连的其他电 路的工作,成为其干扰电压
4、 共阻抗耦合 •共阻抗藕合是指两个或两个以上电路有公 共阻抗时,一个电路中的电流变化在公共 阻抗上产生的电压。 •这个电压会影响与公共阻抗相连的其他电 路的工作,成为其干扰电压
共阻抗耦合的主要形式:
共阻抗耦合的主要形式:
(1)电源内阻抗的耦合干扰 当用一个电源同时对几个电路供电时,电源内阻和 线路电阻就成为几个电路的公共阻抗。某一电路中 电流的变化,在公共阻抗产生的电压就成了对其他 电路的干扰源 电路1 电源 ①减小电源的内阻 ②在电路中增加电源退耦滤波 电路2 电路
①减小电源的内阻 ②在电路中增加电源退耦滤波 电路 ⑴电源内阻抗的耦合干扰 当用一个电源同时对几个电路供电时,电源内阻和 线路电阻就成为几个电路的公共阻抗。某一电路中 电流的变化,在公共阻抗产生的电压就成了对其他 电路的干扰源 电路 1 电源 电路 2 i
(2)公共地线耦合干扰 由于地线本身具有一定的阻抗,当其中有电 流通过时,在地线上必产生电压,该电压就 成为对有关电路的干扰 A3 大电流
⑵公共地线耦合干扰 由于地线本身具有一定的阻抗,当其中有电 流通过时,在地线上必产生电压,该电压就 成为对有关电路的干扰 A 1 A 2 A 3 i R 1 R 2 3 R 3 大电流
5.3.2屏蔽技术 •所谓“屏蔽”,就是采用一定的手段,将空间 的电力线或磁力线限定在某一范围,或是阻 止电力线和磁力线进入某个区域。这种限制 或阻止电力线和磁力线超出或进入某个区域 的技术措施,就称为屏蔽技术。 •可利用低电阻的导电材料或高导磁率的铁磁 材料将易受干扰的部分包围起来,以达到阻断 或抑制各种场干扰的目的
5.3.2 屏蔽技术 •可利用低电阻的导电材料或高导磁率的铁磁 材料将易受干扰的部分包围起来,以达到阻断 或抑制各种场干扰的目的。 •所谓“屏蔽”,就是采用一定的手段,将空间 的电力线或磁力线限定在某一范围,或是阻 止电力线和磁力线进入某个区域。这种限制 或阻止电力线和磁力线超出或进入某个区域 的技术措施,就称为屏蔽技术