由于生產(chǎn)現(xiàn)場往往存在大量的電和磁的干擾源,它們可能會破壞傳感器、計算機乃至整個檢測系統(tǒng)的正常工作,因此抗干擾技術(shù)是傳感器檢測系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),對于從事自動檢測工作的人來說,了解抗干擾技術(shù)是非常必要的。
在電子測量裝置的電路中出現(xiàn)的、無用的信號稱為噪聲,當(dāng)噪聲影響電路正常工作時,該噪聲就稱為干擾。信號傳輸過程中干擾的形成必須具備三項因素,即干擾源、千擾途徑以及對噪聲敏感性較高的接收電路。因此消除或減弱噪聲干擾的方法可以針對這三項中的其中任意一項采取措施。在傳感器檢測電路中比較常用的方法,是對干擾途徑及接收電路采取相應(yīng)的措施以消除或減弱噪聲干擾。
對電磁干擾的抑制是基于干擾的精確分析。分析的內(nèi)容應(yīng)包括干擾源、干擾的性質(zhì)、通信方式、耦合方式和傳感器電路的形式、接收干擾的電路等。
抑制干擾的基本方法是從形成干擾的“三要素”出發(fā),在噪聲源、耦合通道和干擾接收電路方面采取措施。
1、消除或抑制噪聲源(傳感器)
消除或抑制噪聲源是最積極主動的措施,因為它能從根本上消除或減小干擾。在實際工作中,只有一部分在設(shè)計者管理權(quán)限范圍內(nèi)的噪聲源可以消除或抑制;而大多數(shù)噪聲源是獨立存在的,是無法消除或抑制的,如自然噪聲源、周圍工廠的電器設(shè)備產(chǎn)生的噪聲等。另外,本傳感器電路視為噪聲,而對另一設(shè)備則是有用信號,對這類信號就不能進行抑制??傊?,消除或抑制噪聲源的方法是有一定限度的。
2、破壞干擾的耦合通道
干擾的耦合通道,即傳遞方式可分為兩大類,一種是以“路”的形式,另一種是以“場”的形式。對不同傳遞形式的干擾,可采用不同的對策。
?。?) 對于以“路”的形式侵入的干擾,可以采用阻截或給予低阻通路的辦法,使干擾不能進入接收電路。例如提高絕緣電阻以抑制漏電干擾;采用隔離技術(shù)來切斷地環(huán)路干擾;采用濾波、屏蔽、接地等技術(shù)給干擾以低阻通路,將干擾引開;采用整形、限幅等措施切斷數(shù)字信號干擾的途徑等。
?。?)對于以“場”的形式侵入的干擾,一般采用屏蔽措施并兼用“路”的抑制干擾措施,使干擾受到阻截并難以以“路”的形式侵入電路。
3、消除接收電路對干擾的敏感性
不同的電路結(jié)構(gòu)形式對干擾的敏感程度(即靈敏度)不同。一般高輸入阻抗電路比低輸入阻抗電路易接收干擾,模擬電路比數(shù)字電路易于接收干擾。為消弱電路對干擾的敏感性,可以采用濾波、選頻、雙絞線、對稱電路和負反饋等措施。
4、采用軟件抑制干擾(傳感器)
對于有些已進入電路的干擾,用硬件措施又不易實現(xiàn)或不易奏效,可以考慮在采用微處理器的智能傳感器電路中,通過編入一定的程序進行信號處理和分析判斷,達到抑制干擾的目的。
審核編輯 :李倩