·240· 电气及电子测量技术 显然，本课程中所讨论的一般受扰对象是电气测量装置。现代电气测量中广泛使用各 种数字化的测量装置，这类装置从电路上看，本质上都是由模拟调理电路和数字逻辑电路 构成的。其中数字逻辑电路的抗干扰能力比模拟调理电路强很多，模拟调理电路中最易受 干扰的则通常是小信号放大电路。该放大电路的输入回路是变化磁场耦合的对象，其输入 通道则是共模穿透电流的必经之路。 8.2电容耦合及其抗干扰对策 8.2.1电容耦合 图8-1中画出了一个由传感器、连接导线A和B、测量仪器构成的一个“独立”的测 量系统。图中的测量仪器采用了最常见的金属外壳保护接地而内部测量电路浮地的电气设 计，测量电路只画出了前置运算放大器，这也符合绝大多数测量设备的设计。 高电压或功率斩波电压 仪器外壳 ic=C*du/dt 图81电压型干扰源通过电容耦合测量系统示意图 当一根交流高压导体或功率脉冲电压导体位于该测量系统附近时，下面分别从电场和 电路两个角度来分析干扰源和测量系统是如何发生耦合的。 首先从空间电场的角度来分析干扰源和测量系统的耦合。通常，交流高压线在对地电 压为U,在高压线和大地间建立了电场E,定性分析时，认为E等于电压U和高压线距离 地面的高度h的比值，即E=U。处于该电场中的测量电路的某个导体的电位Ux正比于电 场强度E和其距地面高度的乘积。在该电压Ux的作用下，会产生对地的电流。 再从电路的角度来分析两个系统的电容耦合效应。干扰源导体、测量仪器导体以及它 们之间的空气介质就构成了分布式的杂散电容（图8-1中的CA,CB),并且干扰源导体与输 入信号线A、B平行布置时，由于这种布置相当于电容器极板有效面积为最大，所以杂散电 容也最大。当两个导体间的交流电压或脉冲发生变化时，从电路上理解，就有电容电流穿·240· 电气及电子测量技术 显然，本课程中所讨论的一般受扰对象是电气测量装置。现代电气测量中广泛使用各 种数字化的测量装置，这类装置从电路上看，本质上都是由模拟调理电路和数字逻辑电路 构成的。其中数字逻辑电路的抗干扰能力比模拟调理电路强很多，模拟调理电路中最易受 干扰的则通常是小信号放大电路。该放大电路的输入回路是变化磁场耦合的对象，其输入 通道则是共模穿透电流的必经之路。 8.2 电容耦合及其抗干扰对策 8.2.1 电容耦合 图 8-1 中画出了一个由传感器、连接导线 A 和 B、测量仪器构成的一个“独立”的测 量系统。图中的测量仪器采用了最常见的金属外壳保护接地而内部测量电路浮地的电气设 计，测量电路只画出了前置运算放大器，这也符合绝大多数测量设备的设计。 传 感 器 CB CA A +Vcc • • • Ce 高电压或功率斩波电压 仪器外壳 iC=C*du/dt B 图 8-1 电压型干扰源通过电容耦合测量系统示意图 当一根交流高压导体或功率脉冲电压导体位于该测量系统附近时，下面分别从电场和 电路两个角度来分析干扰源和测量系统是如何发生耦合的。 首先从空间电场的角度来分析干扰源和测量系统的耦合。通常，交流高压线在对地电 压为 U，在高压线和大地间建立了电场 E，定性分析时，认为 E 等于电压 U 和高压线距离 地面的高度 h 的比值，即 E=U/h。处于该电场中的测量电路的某个导体的电位 Ux正比于电 场强度 E 和其距地面高度的乘积。在该电压 Ux的作用下，会产生对地的电流。 再从电路的角度来分析两个系统的电容耦合效应。干扰源导体、测量仪器导体以及它 们之间的空气介质就构成了分布式的杂散电容（图 8-1 中的 CA，CB），并且干扰源导体与输 入信号线 A、B 平行布置时，由于这种布置相当于电容器极板有效面积为最大，所以杂散电 容也最大。当两个导体间的交流电压或脉冲发生变化时，从电路上理解，就有电容电流穿