關(guān)于生活中常見(jiàn)的傳感器抗干擾技術(shù)措施,你知道有哪些嗎?
人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步離不開(kāi)社會(huì)上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開(kāi)我們的設(shè)計(jì)者的努力,其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成,比如傳感器。傳感器抗干擾技術(shù)措施有以下幾種:
一、屏蔽技術(shù)
包括靜電屏蔽、電磁屏蔽、低頻磁屏蔽、熱屏蔽等。
1、靜電屏蔽:靜電屏蔽是用銅或鋁等導(dǎo)電性好的金屬為材料制成一個(gè)密閉的金屬容器,并與地線(xiàn)相連,將需要屏蔽的電路放入其中,這樣外部干擾電場(chǎng)的電場(chǎng)不影響內(nèi)部電路,反之,內(nèi)部電路產(chǎn)生的電源線(xiàn)也不能逃逸影響外部電路。靜電屏蔽不僅可以防止靜電干擾,還可以防止交變電場(chǎng)的干擾。因此,許多儀器的外殼都由導(dǎo)電材料制成并接地。
2、低頻磁屏蔽:低頻磁屏蔽是隔離低頻磁場(chǎng)與固定磁場(chǎng)耦合干擾的有效措施。任何通過(guò)電流的導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈周?chē)即嬖诖艌?chǎng),客觀(guān)上存在磁場(chǎng),可能對(duì)檢測(cè)儀器的信號(hào)線(xiàn)或儀器產(chǎn)生磁耦合干擾。為了防止磁場(chǎng)耦合干擾,必須采用高導(dǎo)磁率材料作為屏蔽層,讓低頻干擾磁力線(xiàn)通過(guò)磁阻小的磁屏蔽層,使低磁阻內(nèi)部的電路中頻磁屏蔽層免受低頻磁場(chǎng)耦合干擾。
3、電磁屏蔽:電磁屏蔽也采用導(dǎo)電性好的金屬材料制成屏蔽、屏蔽盒等不同形狀,將被保護(hù)電路包圍起來(lái)。它屏蔽的干擾對(duì)象不是電場(chǎng),而是高頻(40KHz以上)磁場(chǎng)。當(dāng)干擾源產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)遇到導(dǎo)電性好的電磁屏蔽層時(shí),會(huì)在其外表面感應(yīng)出同頻率的渦流,從而消耗高頻干擾的能量。其次,渦流也會(huì)產(chǎn)生新的磁場(chǎng)。根據(jù)楞次定律,其方向與干擾源的方向正好相反,抵消了部分干擾磁場(chǎng)的能量,使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻干擾磁場(chǎng)的影響。
二、接地技術(shù)
接地包括安全接地、信號(hào)接地、信號(hào)源接地、負(fù)載接地等。接地是保證人員和設(shè)備安全和抗干擾的一種方法。合理選擇接地方式是抑制電容耦合、電感耦合和電阻耦合,減少或減弱干擾的重要措施。
檢測(cè)系統(tǒng)通常由傳感器(一次儀器)和二次儀器組成。在實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中,由于兩者相距較遠(yuǎn),信號(hào)傳輸線(xiàn)較長(zhǎng),測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)跳躍,導(dǎo)致誤差變大。解決這類(lèi)問(wèn)題,必須遵循一點(diǎn)接地的原則。所謂單點(diǎn)接地,是指電路中如果采用多個(gè)接地點(diǎn),接地點(diǎn)的不同電位可能在電路中形成干擾信號(hào)。因此,電路中應(yīng)盡量做到一點(diǎn)接地。加寬接地線(xiàn),使接地點(diǎn)電位相近,以免形成信號(hào)干擾源。
三、隔離措施
隔離包括變壓器隔離、光耦隔離等。隔離是一種破壞干擾通路,切斷耦合通道,從而抑制干擾的技術(shù)措施。變壓器隔離主要用于傳輸交流信號(hào)的傳輸通道。光耦隔離廣泛應(yīng)用于數(shù)字接口電路。目前,越來(lái)越多的光電耦合器用于自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中,以提高系統(tǒng)抗共模干擾的能力。
光電耦合器是一種電光電耦合器件,它的輸入量為電流,輸出量也為電流,但輸入與輸出之間是電絕緣的。確保輸入電路和輸出電路的電氣隔離。光電耦合器的主要特點(diǎn)是:輸入輸出電路絕緣電阻高(大于1010Ω),耐壓超過(guò)1KV;由于光的傳輸是單向的,輸出信號(hào)不會(huì)反饋影響輸入端;輸入輸出電路在電氣上,完全隔離,可以解決不同電位、不同邏輯電路之間的隔離和傳輸矛盾。
四、濾波技術(shù)
濾波技術(shù)就是用相應(yīng)形式的濾波器濾除各種干擾信號(hào),使信號(hào)傳輸過(guò)程中的干擾信號(hào)不進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)。是抑制干擾最有效的措施之一。濾波技術(shù)對(duì)于抑制通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)耦合到電路中的干擾特別有用,是一種廣泛使用的措施。將相應(yīng)頻段的濾波器連接到信號(hào)傳輸通道,盡可能地過(guò)濾或衰減干擾信號(hào),以達(dá)到提高信噪比和抑制干擾的目的。
本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)傳感器抗干擾技術(shù)有了初步的了解,對(duì)大家入門(mén)會(huì)有一定的幫助,同時(shí)需要不斷總結(jié),這樣才能提高專(zhuān)業(yè)技能,也歡迎大家來(lái)討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。