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传感器检测中的抗干扰技术解析(下)

作者:admin  更新时间:2017-08-14
传感器检测中的抗干扰技术解析(下)
接地技术
接地技术是干扰有用技术之一,是屏蔽技术的重要原理支持。正确的接地能够有用地制止外来干扰,并且可提升测验体系的可靠性,削减体系本身发生的干扰要素。接地的意图有两个:安全性和制约干扰。因而接地分为维护接地、屏蔽接地和信号接地。维护接地以安全为意图,传感器丈量设备的机壳、底盘等都要接地。要求接地电阻在10Ω以下。屏蔽接地是干扰电压对地构成低阻通路,以防干扰丈量设备。接地电阻应小于0.02Ω。
信号接地是电子设备输入与输出的零信号电位的公共线,它本身可能与大地是绝缘的。信号地线又分为模拟信号地线和数字信号地线,模拟信号一般较弱,故对地线要求较高:数字信号一般较强,故对地线要求可低一些。
不同的传感器检测条件对接地的办法也有不同的要求,有必要挑选适宜的接地办法,常用接地办法有一点接地和多点按地。下面给出这两种不同的接地处理办法。
一点接地
在低频电路中一般主张选用一点接地,它有放射式接地线和母线式接地线路。放射式接地就是电路中各功用电路直接用导线与零电位基准点连接:母线式接地就是选用具有必定截面积的优质导体作为接地母线,直接接到零电位点,电路中的各功用块的地可就近接在该母线上。这时若选用多点接地,在电路中会构成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,因为每个接地回路的特性不同,在不同的回路闭合点就发生电位差,构成干扰。为防止这种情况,最好选用一点接地的办法。
传感器与丈量设备构成一个完好的检测体系,但两者之间可能相距较远。因为工业现场大地电流十分复杂,所以这两部分外壳的接大地点之间的电位一般是不相同的,若将传感器与丈量设备的零电位在两处别离接地,即两点接地,则会有较大的电流流过内阻很低的信号传输线发生压降,造成串模干扰。因而这种情况下也应该选用一点接地办法。
多点接地
高频电路一般主张选用多点接地。高频时,即便一小段地线也将有较大的阻抗压降,加上分布电容的作用,不可能实现一点接地,因而可选用平面式接地办法,即多点接地办法,运用一个杰出的导电平面体接至零电位基准点上,各高频电路的地就近接至该导电平面体上。因为导电平面体的高频阻抗很小,根本确保了每一处电位的共同,一起加设旁路电容等削减压降。因而,这种情况要选用多点接地办法。
3、滤波技术
滤波器是按捺沟通串模干扰的有用手法之一。传感器检测电路中常见的滤波电路有Rc滤波器、沟通电源滤波器和直流电源滤波器。
下面介绍这几种滤波电路的应用。
RC滤波器当信号源为热电偶、应变片等信号变化缓慢的传感器时,运用小体积、低成本的无源Rc滤波器将会对串模干扰有较好的按捺作用。但应该一提的是,Rc滤波器是以牺牲体系响应速度为代价来削减串模干扰的。
沟通电源滤波器电源网络吸收了各种高、低频噪声,对此常用Lc滤波器来按捺混入电源的噪声。
直流电源滤波器直流电源往往为几个电路所共用,为了防止经过电源内阻造成几个电路间彼此干扰,应该在每个电路的直流电源上加上Rc或Lc退耦滤波器,用来滤除低频噪声。
光电耦合技术光电耦合器是一种电——光——电的耦合器材,它由发光二极管和光电三极管封装组成,其输入与输出在电气上是绝缘的,因而这种器材除了用于做光电控制以外,现在被越来越多的用于进步体系的抗共模干扰才能。当有驱动电流经过光藕合器中的发光二极管,光电三极管受光饱满。其发射极输出高电平,然后到达信号传输的意图。这样即便输入回路有干扰。只需它在门限之内,就不会对输出造成影响。
脉冲电路中的嗓声按捺若在脉冲电路中存在干扰噪声。能够将输入脉冲微分后再积分,然后设置必定起伏的门限电压,使得小于该门限电压的信号被滤除。关于模拟信号能够先用A/D变换.再用这种办法滤除噪声。我们在运用这些抗干扰技术时要根据实际情况迸行挑选。切不可盲目运用,不然不光达不到抗干扰的意图,可能还会有其他不良影响。