隨著(zhuó)現代科技的(dí)進(jìn)步，生(shēng)產(chǎn)自動化(huà)水(shuǐ)平(píng)也不斷提(tí)高。在(zài)工(gōng)業生(shēng)產(chǎn)中．廣(guǎng)泛(fàn)應用(yòng)各(gè)種(zhǒng)傳(chuán)感器(qì)及自動檢測裝(zhuāng)置來(lái)監(jiān)視生(shēng)產的各個環(huán)節(jié)，有(yǒu)的(dí)還需要(yào)計算(suàn)機(jī)來控製(zhì)生(shēng)產(chǎn)的(dí)全 過(guò)程(chéng)，這(zhè)樣(yàng)的係(xì)統中(zhōng)，一(yī)般(bān)需要數百個不同的傳感(gǎn)器將各種不(bù)同的非電(diàn)參(cān)量轉(zhuǎn)換(huàn)成電(diàn)量，供計算(suàn)機處理(lǐ)。但由於生產(chǎn)現(xiàn)場(cháng)往往存在大量的電(diàn)和磁的(dí)幹(gān)擾(rǎo)源(yuán)，它們叮能 會破(pò)壞傳(chuán)感器，計算機(jī)乃(nǎi)至整(zhěng)個檢測(cè)係統的正常工(gōng)作(zuò)，因(yīn)此(cǐ)抗幹擾技術是傳感器檢(jiǎn)測係(xì)統的(dí)重要環節，對於從(cóng)事(shì)自動檢(jiǎn)測工作的人(rén)來(lái)說，了解抗(kàng)幹(gān)擾技術是非常必要 的(dí)。
在電子測量裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)電路(lù)中出現的(dí)，無用的信(xìn)號(hào)稱為(wéi)噪(zào)聲，當噪(zào)聲(shēng)影響電(diàn)路正(zhèng)常工(gōng)作時，該(gāi)噪聲就稱為幹(gān)擾。信號(hào)傳輸過程中幹(gān)擾的(dí)形(xíng)成(chéng)必須具(jù)備(bèi)三(sān)項(xiàng)因素，即(jí) 幹(gān)擾源，幹擾途(tú)徑以(yǐ)及對噪聲敏(mǐn)感性較(jiào)高的(dí)接(jiē)收電路。因(yīn)此(cǐ)消除(chú)或(huò)減弱噪聲幹擾的方法可以針(zhēn)對這三項中(zhōng)的(dí)其(qí)中任(rèn)意一(yī)項采取(qǔ)措(cuò)施。在(zài)傳感(gǎn)器(qì)檢測(cè)電(diàn)路中(zhōng)比較(jiào)常(cháng)用的 方(fāng)法，是(shì)對幹(gān)擾(rǎo)途(tú)徑(jìng)及(jí)接(jiē)收電(diàn)路(lù)采取(qǔ)相應的(dí)措施以消除(chú)或減(jiǎn)弱(ruò)噪(zào)聲(shēng)幹擾(rǎo)。
下麵介紹幾種常用(yòng)的(dí)，行之(zhī)有(yǒu)效的(dí)抗(kàng)幹擾技(jì)術(shù)。
利(lì)用金(jīn)屬(shǔ)材料製成容器．將需(xū)要(yào)保護的(dí)電路包在其中，可以(yǐ)有效(xiào)防止電場或磁(cí)場的幹(gān)擾，此種方(fāng)法(fǎ)稱為屏蔽。屏蔽又(yòu)可分為(wéi)靜電屏蔽，電磁屏(píng)蔽和(hé)低頻(pín)磁屏蔽(bì)等。2，靜(jìng)電(diàn)屏(píng)蔽(bì)根(gēn)據電磁(cí)學原(yuán)理(lǐ)，置於靜電場中的密閉(bì)空心(xīn)導體內(nèi)部無電場綫，其內部(bù)各點等(děng)電位(wèi)。用(yòng)這個原理，以(yǐ)銅或鋁等導(dǎo)電(diàn)性良好的金屬(shǔ)為材料(liào)，製(zhì)作(zuò)密閉(bì)的金屬容(róng)器，並與 地綫(xiàn)連(lián)接(jiē)，把(bǎ)需要保護的電(diàn)路(lù)值(zhí)r其中，使外(wài)部幹(gān)擾電(diàn)場(cháng)不(bù)影(yǐng)響(xiǎng)其內(nèi)部(bù)電(diàn)路，反過(guò)來(lái)，內(nèi)部電路(lù)產生的電場也不會影響(xiǎng)外電(diàn)路。這種(zhǒng)方(fāng)法就(jiù)稱(chēng)為(wéi)靜(jìng)電屏(píng)蔽。例(lì)如傳感(gǎn) 囂(xiāo)測量(liáng)電路中，在電(diàn)源(yuán)變(biàn)壓器的一次(cì)側(cè)和二次側(cè)之間插入(rù)一個(gè)留有縫隙的(dí)導體，並把它(tā)接(jiē)地(dì)，可以防(fáng)止兩繞組(zǔ)之問的靜(jìng)電(diàn)耦合，這種(zhǒng)方(fāng)法就(jiù)屬(shǔ)於靜(jìng)電(diàn)屏蔽。對於高頻(pín)幹擾(rǎo)磁場，利用電渦流原理(lǐ)，使(shǐ)高頻(pín)幹擾電磁(cí)場在屏蔽金(jīn)屬(shǔ)內產(chǎn)生(shēng)電(diàn)渦流，消(xiāo)耗(hào)幹(gān)擾磁場的(dí)能量，渦(wō)流(liú)磁場(cháng)抵(dǐ)消(xiāo)高頻幹擾(rǎo)磁(cí)場(cháng)，從而使被保護電(diàn)路(lù)免受高頻(pín) 電(diàn)磁場的(dí)影(yǐng)響。這(zhè)種屏蔽法(fǎ)就稱為電磁(cí)屏蔽(bì)。若電(diàn)磁(cí)屏(píng)蔽(bì)層接地(dì)，同時兼有靜電屏蔽的作用。傳感器(qì)的輸出電纜(lǎn)一(yī)般采用銅質網(wǎng)狀屏蔽(bì)，既(jì)有靜電(diàn)屏(píng)蔽(bì)又有電(diàn)磁屏蔽(bì) 的作用。屏(píng)蔽(bì)材料必(bì)須(xū)選擇導電性能(néng)良(liáng)好(hǎo)的(dí)低(dī)電(diàn)阻(zǔ)材(cái)料(liào)，如銅，鋁(lǚ)或鍍(dù)銀銅(tóng)等。幹(gān)擾如為(wéi)低頻(pín)磁(cí)場，這(zhè)時的電(diàn)渦流現象不太明(míng)顯(xiǎn)，隻(zhī)用(yòng)上述(shù)方(fāng)法(fǎ)抗(kàng)幹(gān)擾(rǎo)效(xiào)果並(bìng)不(bù)太好，因(yīn)此(cǐ)必須(xū)采(cǎi)用(yòng)采(cǎi)用高導磁(cí)材料作屏蔽(bì)層，以便把(bǎ)低頻幹擾磁(cí)感綫限製在磁阻很(hěn) 小的磁屏(píng)蔽層內(nèi)部。使被(bèi)保護電路(lù)免(miǎn)受(shòu)低頻磁場耦(ǒu)合幹(gān)擾(rǎo)的影響。這種(zhǒng)屏(píng)蔽(bì)方(fāng)法一(yī)般(bān)稱(chēng)為(wéi)低頻磁(cí)屏蔽。傳(chuán)感器(qì)檢(jiǎn)測(cè)儀器(qì)的(dí)鐵皮(pí)外(wài)殼就(jiù)起低(dī)頻磁(cí)屏(píng)蔽(bì)的(dí)作用。若進一步(bù) 將(jiāng)其接地，又同時起靜電屏(píng)蔽和電磁(cí)屏(píng)蔽的作用。基於(yú)以(yǐ)上三種常用的(dí)屏(píng)蔽(bì)技術，因此(cǐ)在(zài)幹擾比較嚴重的她方(fāng)，可以采(cǎi)用復合屏(píng)蔽(bì)電 纜，即外層(céng)是低頻磁屏蔽(bì)層(céng)。內層(céng)是電磁屏蔽(bì)層．達(dá)到(dào)雙重屏(píng)蔽的(dí)作(zuò)用。例如電容(róng)式傳(chuán)感(gǎn)器在實(shí)際測量(liáng)時(shí)其寄生(shēng)電容(róng)是必(bì)須(xū)解(jiě)決的關鍵(jiàn)問題，否(fǒu)則其傳輸效率(shuài)，靈敏(mǐn) 度都(dū)要變(biàn)低。必須對傳感器(qì)進行(háng)靜(jìng)電屏蔽(bì)，而其電(diàn)極引(yǐn)出綫就采(cǎi)用雙(shuāng)層屏(píng)蔽技(jì)術，一(yī)般稱之為(wéi)驅動電纜(lǎn)技術。用這種(zhǒng)方法(fǎ)可以有效(xiào)的(dí)克服傳感器在使(shǐ)用過程中的(dí)寄(jì)生(shēng) 電容。接地(dì)技術是(shì)抑(yì)製幹擾的(dí)有(yǒu)效技(jì)術之一，是屏(píng)蔽(bì)技術(shù)的重(zhòng)要保證(zhèng)。正(zhèng)確的接(jiē)地(dì)能夠有效(xiào)地抑製(zhì)外來幹(gān)擾(rǎo)，同時可(kě)提高(gāo)測試係(xì)統(tǒng)的可靠性(xìng)，減少係統自身產生(shēng)的幹擾因(yīn) 素。接地的目的(dí)有(yǒu)兩(liǎng)個：安(ān)全性(xìng)和(hé)抑(yì)製幹擾(rǎo)。因(yīn)此(cǐ)接地(dì)分為保護(hù)接(jiē)地(dì)，屏蔽(bì)接地和信號接地。保(bǎo)護(hù)接地以安全為(wéi)目的，傳(chuán)感器測(cè)量(liáng)裝(zhuāng)置(zhì)的機(jī)殼，底盤(pán)等都(dū)要(yào)接(jiē)地(dì)。要 求(qiú)接(jiē)地(dì)電阻在(zài)10 ?以下(xià)。屏蔽接地是幹(gān)擾電壓對地(dì)形成(chéng)低阻通路(lù)，以(yǐ)防幹擾測量(liáng)裝置。接地(dì)電阻(zǔ)應小於0．02 ?。信號接(jiē)地(dì)是電(diàn)子裝(zhuāng)置輸入與輸出的零(líng)信號電位的公共綫(xiàn)，它(tā)本身(shēn)可能與大地(dì)是絕(jué)緣的。信(xìn)號(hào)地綫又分為(wéi)模擬(nǐ)信(xìn)號(hào)地(dì)綫和數字信號地綫，模擬(nǐ)信(xìn)號一(yī)般較弱，故對地綫要求(qiú)較(jiào)高(gāo)：數字信(xìn)號(hào)一(yī)般較(jiào)強，故(gù)對(duì)地(dì)綫要求(qiú)可低一些。不同的傳感(gǎn)器檢測條件對接地的方式(shì)也有(yǒu)不同的要(yào)求(qiú)，必(bì)須(xū)選(xuǎn)擇(zé)合(hé)適(shì)的(dí)接地(dì)方(fāng)法(fǎ)，常(cháng)用(yòng)接(jiē)地方法(fǎ)有一(yī)點(diǎn)接(jiē)地(dì)和(hé)多(duō)點按(àn)地。下麵(miàn)給出(chū)這(zhè)兩(liǎng)種不同(tóng)的接地處(chǔ)理措(cuò)施(shī)。在低頻電路(lù)中(zhōng)一般建(jiàn)議采用一點(diǎn)接地，它有放射(shè)式(shì)接地綫(xiàn)和(hé)母綫(xiàn)式接地綫路。放(fàng)射式(shì)接(jiē)地(dì)就是電(diàn)路中各功能電(diàn)路(lù)直接(jiē)用(yòng)導綫與(yǔ)零電位基準點(diǎn)連接：母綫式(shì)接地(dì)就是(shì)采 用具有一(yī)定截(jié)麵積的優質導(dǎo)體作為(wéi)接(jiē)地母(mǔ)綫，直(zhí)接接(jiē)到(dào)零電位點，電路中的各功(gōng)能塊的地(dì)可(kě)就近接在該(gāi)母(mǔ)綫上。這時(shí)若采用(yòng)多點(diǎn)接(jiē)地，在電(diàn)路中會形成多(duō)個接(jiē)地(dì)回(huí) 路，當低頻(pín)信號(hào)或脈衝磁(cí)場經過這(zhè)些(xiē)回(huí)路(lù)時，就(jiù)會引(yǐn)起(qǐ)電磁(cí)感應噪(zào)聲，由(yóu)於每(měi)個(gè)接地(dì)回路的(dí)特(tè)性不(bù)同，在(zài)不同(tóng)的(dí)回路閉合點(diǎn)就(jiù)產(chǎn)生(shēng)電位(wèi)差(chà)，形成(chéng)幹擾。為避(bì)免這(zhè)種情 況，最好采用一(yī)點接地的(dí)方法(fǎ)。傳(chuán)感器與測量(liáng)裝(zhuāng)置構成(chéng)一個完(wán)整的(dí)檢(jiǎn)測(cè)係(xì)統，但兩者之問(wèn)可(kě)能相距(jù)較遠。由(yóu)於工業(yè)現(xiàn)場(cháng)大地電(diàn)流十分 復雜，所(suǒ)以這(zhè)兩部分(fēn)外殼(ké)的(dí)接大(dà)地(dì)點(diǎn)之間(jiān)的電位一般是(shì)不相(xiāng)同的(dí)，若將傳感器與測(cè)量(liáng)裝置的(dí)零電位在(zài)兩處(chǔ)分別(bié)接地(dì)，即兩(liǎng)點(diǎn)接地(dì)，則(zé)會有較大的電(diàn)流流(liú)過(guò)內阻很(hěn)低(dī)的 信號(hào)傳輸綫(xiàn)產(chǎn)生(shēng)壓(yā)降(jiàng)，造成(chéng)串模幹(gān)擾。因此這種情況(kuàng)下也(yě)應該采用(yòng)一(yī)點(diǎn)接地(dì)方法(fǎ)。高(gāo)頻(pín)電路一般建(jiàn)議采(cǎi)用多(duō)點接(jiē)地。高頻時(shí)，即使一小(xiǎo)段(duàn)地綫也(yě)將有較(jiào)大的阻抗(kàng)壓降，加(jiā)上(shàng)分布(bù)電容(róng)的(dí)作用，不可能(néng)實現(xiàn)一(yī)點(diǎn)接(jiē)地，因此可采用(yòng)平(píng)麵(miàn)式(shì)接地(dì)方(fāng)式(shì)，即(jí)多 點接地方(fāng)式(shì)，利用一(yī)個良好的(dí)導電平麵(miàn)體(如采用多層(céng)綫路板(bǎn)中的(dí)一(yī)層)接(jiē)至零電(diàn)位基(jī)準點(diǎn)上，各高(gāo)頻電路(lù)的地(dì)就(jiù)近接(jiē)至該(gāi)導電平麵體上。由於導電(diàn)平麵體的高頻(pín)阻 抗很小，基(jī)本保證(zhèng)了(liǎo)每(měi)一處電位的一致(zhì)，同時加設旁(páng)路電容(róng)等減少壓降(jiàng)。因此，這(zhè)種情(qíng)況耍(shuǎ)采用(yòng)多(duō)點接地(dì)方式。濾(lǜ)波器是抑(yì)製(zhì)交流串模幹(gān)擾(rǎo)的(dí)有效(xiào)手段之(zhī)一。傳感(gǎn)器檢測(cè)電(diàn)路中(zhōng)常(cháng)見的濾(lǜ)波電路有Rc濾波(bō)器(qì)，交(jiāo)流(liú)電源濾(lǜ)波器和(hé)真(zhēn)流(liú)電源濾(lǜ)波(bō)器。下麵介紹這(zhè)幾種濾波電(diàn)路的(dí)應用。
當(dāng)信號源為熱(rè)電(diàn)偶，應(yīng)變片(piàn)等信(xìn)號變(biàn)化緩(huǎn)慢的(dí)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)時(shí)，利用小(xiǎo)體積，低成本(běn)的無源(yuán)Rc濾波(bō)器(qì)將(jiāng)會(huì)對(duì)串模幹擾有較(jiào)好(hǎo)的抑(yì)製效(xiào)果。但(dàn)應該(gāi)一(yī)提(tí)的是，Rc濾波器(qì)是以(yǐ)犧牲係(xì)統響(xiǎng)應速(sù)度(dù)為代(dài)價來(lái)減少(shǎo)串模幹擾的。交流(liú)電(diàn)源(yuán)濾波(bō)器(qì)電源(yuán)網絡(luò)吸(xī)收了(liǎo)各種(zhǒng)高，低(dī)頻噪聲，對此常用Lc濾波器(qì)來抑(yì)製混(hùn)入電源(yuán)的(dí)噪(zào)聲。直(zhí)流電(diàn)源(yuán)往往為幾(jī)個電路所共用，為(wéi)了(liǎo)避免(miǎn)通(tōng)過(guò)電(diàn)源內阻造成(chéng)幾(jī)個(gè)電(diàn)路(lù)問(wèn)相互(hù)幹擾(rǎo)，應該在每個電路(lù)的(dí)直(zhí)流(liú)電(diàn)源上加上(shàng)Rc或(huò)Lc退(tuì)耦濾波(bō)器，用來濾除低頻(pín)噪聲。光(guāng)電耦合器是一種(zhǒng)電(diàn)——光——電的耦(ǒu)合(hé)器(qì)件，它由發(fā)光二(èr)極(jí)管和光(guāng)電三(sān)極管(guǎn)封裝(zhuāng)組成(chéng)，其輸(shū)入與輸(shū)出在(zài)電氣(qì)上(shàng)是(shì)絕緣(yuán)的，因(yīn)此(cǐ)這種器件除(chú)了(liǎo)用於做光(guāng)電(diàn)控製(zhì)以外， 現在(zài)被越(yuè)來越(yuè)多的用於提高係統的抗共(gòng)模幹擾(rǎo)能力(lì)。當有(yǒu)驅(qū)動(dòng)電流流過光藕(ǒu)合器(qì)中(zhōng)的(dí)發(fā)光(guāng)二極(jí)管，光(guāng)電(diàn)三(sān)極(jí)管(guǎn)受光(guāng)飽(bǎo)和。其發(fā)射極(jí)輸(shū)出(chū)高電平(píng)，從而達到(dào)信(xìn)號傳輸的 目(mù)的。這(zhè)樣(yàng)即(jí)使輸入(rù)回路有幹(gān)擾。隻要它(tā)在門限(xiàn)之內，就(jiù)不(bù)會(huì)對輸出造成影響(xiǎng)。脈衝電路(lù)中(zhōng)的(dí)嗓聲抑製若在脈衝電路(lù)中存在幹(gān)擾噪聲。可以(yǐ)將(jiāng)輸入(rù)脈衝微分後再積分(fēn)，然後設(shè)置(zhì)一定幅度(dù)的(dí)門(mén)限電壓，使(shǐ)得小(xiǎo)於(yú)該門限電壓的信(xìn)號(hào)被濾除(chú)。對於模擬信號可以先(xiān)用A／D轉換．再用這種(zhǒng)方法濾除噪(zào)聲(shēng)。我(wǒ)們在使用這些(xiē)抗幹(gān)擾技術(shù)時要根據實(shí)際情(qíng)況(kuàng)迸行選(xuǎn)擇。切不可盲(máng)目使用，否(fǒu)則不但達(dá)不到(dào)抗幹擾的(dí)目(mù)的(dí)，可能還(huán)會(huì)有其(qí)他(tā)不良(liáng)影(yǐng)響。
微信(xìn)二(èr)維碼
移(yí)動端瀏覽(lǎn)