传感器电路抑制电磁干扰的四种方法

传感器

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描述

  由于生产现场往往存在大量的电和磁的干扰源,它们可能会破坏传感器、计算机乃至整个检测系统的正常工作,因此抗干扰技术是传感器检测系统的重要环节,对于从事自动检测工作的人来说,了解抗干扰技术是非常必要的。

  在电子测量装置的电路中出现的、无用的信号称为噪声,当噪声影响电路正常工作时,该噪声就称为干扰。信号传输过程中干扰的形成必须具备三项因素,即干扰源、千扰途径以及对噪声敏感性较高的接收电路。因此消除或减弱噪声干扰的方法可以针对这三项中的其中任意一项采取措施。在传感器检测电路中比较常用的方法,是对干扰途径及接收电路采取相应的措施以消除或减弱噪声干扰。

  对电磁干扰的抑制是基于干扰的精确分析。分析的内容应包括干扰源、干扰的性质、通信方式、耦合方式和传感器电路的形式、接收干扰的电路等。

  抑制干扰的基本方法是从形成干扰的“三要素”出发,在噪声源、耦合通道和干扰接收电路方面采取措施。

  1、消除或抑制噪声源(传感器)

  消除或抑制噪声源是最积极主动的措施,因为它能从根本上消除或减小干扰。在实际工作中,只有一部分在设计者管理权限范围内的噪声源可以消除或抑制;而大多数噪声源是独立存在的,是无法消除或抑制的,如自然噪声源、周围工厂的电器设备产生的噪声等。另外,本传感器电路视为噪声,而对另一设备则是有用信号,对这类信号就不能进行抑制。总之,消除或抑制噪声源的方法是有一定限度的。

  2、破坏干扰的耦合通道

  干扰的耦合通道,即传递方式可分为两大类,一种是以“路”的形式,另一种是以“场”的形式。对不同传递形式的干扰,可采用不同的对策。

  (1) 对于以“路”的形式侵入的干扰,可以采用阻截或给予低阻通路的办法,使干扰不能进入接收电路。例如提高绝缘电阻以抑制漏电干扰;采用隔离技术来切断地环路干扰;采用滤波、屏蔽、接地等技术给干扰以低阻通路,将干扰引开;采用整形、限幅等措施切断数字信号干扰的途径等。

  (2)对于以“场”的形式侵入的干扰,一般采用屏蔽措施并兼用“路”的抑制干扰措施,使干扰受到阻截并难以以“路”的形式侵入电路。

  3、消除接收电路对干扰的敏感性

  不同的电路结构形式对干扰的敏感程度(即灵敏度)不同。一般高输入阻抗电路比低输入阻抗电路易接收干扰,模拟电路比数字电路易于接收干扰。为消弱电路对干扰的敏感性,可以采用滤波、选频、双绞线、对称电路和负反馈等措施。

  4、采用软件抑制干扰(传感器)

  对于有些已进入电路的干扰,用硬件措施又不易实现或不易奏效,可以考虑在采用微处理器的智能传感器电路中,通过编入一定的程序进行信号处理和分析判断,达到抑制干扰的目的。

  电工天下,电源综合整理

  审核编辑 :李倩

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