傳感器供電系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)方法

對(duì)傳感器、儀器儀表正常工作危害最嚴(yán)重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾，產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有：電焊機(jī)、大電機(jī)、可控機(jī)、繼電接觸器、帶鎮(zhèn)流器的充氣照明燈，甚至電烙鐵等。對(duì)于傳感器供電系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)可用硬件、軟件結(jié)合的辦法來(lái)抑制。

1、用硬件線路抑制尖峰干擾的影響

常用辦法主要有三種：

（1）在傳感器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計(jì)的干擾控制器，將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上，從而減弱其破壞性；

（2）在傳感器交流電源輸入端加超級(jí)隔離變壓器，利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖；

（3）在傳感器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻，利用尖峰脈沖到來(lái)時(shí)電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓，從而削弱干擾的影響。

2、利用軟件方法抑制尖峰干擾

對(duì)于周期性干擾，可以采用編程進(jìn)行時(shí)間濾波，也就是用程序控制可控硅導(dǎo)通瞬間不采樣，從而有效地消除供電系統(tǒng)對(duì)傳感器干擾。

3、采用硬、軟件結(jié)合的看門狗(watchdog)技術(shù)抑制尖峰脈沖的影響

軟件：在定時(shí)器定時(shí)到之前，CPU訪問(wèn)一次定時(shí)器，讓定時(shí)器重新開始計(jì)時(shí)，正常程序運(yùn)行，該定時(shí)器不會(huì)產(chǎn)生溢出脈沖，watchdog也就不會(huì)起作用。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“飛程序”，則CPU就不會(huì)在定時(shí)到之前訪問(wèn)定時(shí)器，因而定時(shí)信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)，從而引起系統(tǒng)復(fù)位中斷，保證智能傳感器回到正常程序上來(lái)。

4、采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)傳感器的干擾。該措施對(duì)以上幾種干擾現(xiàn)象都可以有效地抑制。

5、實(shí)行電源分組供電，例如：將執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源與控制電源分開，以防止它對(duì)傳感器的干擾。

6、采用高抗干擾性能的電源，如利用頻譜均衡法設(shè)計(jì)的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機(jī)干擾非常有效，它能把高尖峰的擾動(dòng)電壓脈沖轉(zhuǎn)換成低電壓峰值的電壓，但干擾脈沖的能量不變，從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力。

7、采用隔離變壓器

考慮到高頻噪聲通過(guò)變壓器主要不是靠初、次級(jí)線圈的互感耦合，而是靠初、次級(jí)寄生電容耦合的，因此隔離變壓器的初、次級(jí)之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高傳感器抵抗共模干擾能力。