第十一章 检测系统的抗干扰技术
1、检测装置的干扰来源分类及原因?
2、影响系统工作的干扰形成应具备哪些条件?
3、常见的干扰耦合方式有哪些?
4、根据干扰进入测量电路的方式与有用信号的关系,
可将噪声干扰分为哪两类?
5、什么是差模干扰?又称什么?如何消除?
6、什么是共模干扰?又称什么?如何消除?
7、硬件干扰抑制方法有哪些?软件干扰抑制方法有哪些?
第十一章 检测系统的抗干扰技术第十一章 检测系统的抗干扰技术一、检测装置的干扰来源分类及原因
1、外部干扰主要来自自然界以及检测装置周围的设备,是由使用条件和外界环境决定的,与系统装置本身结构无关。
2、内部干扰是由装置内部的各种元件引起的。包括固定干扰和过渡干扰。(固定干扰是引起测量随机误差的主要原因,一般很难消除,主要靠改进工艺和元器件质量来抑制)
第十一章 检测系统的抗干扰技术信噪比,有用信号成分与噪声信号成分之比。
N
S
N
S
U
U
P
PNS lg20lg10)/(
PS:有用信号功率
US:有用信号电压
PN:噪声功率
UN:噪声电压第十一章 检测系统的抗干扰技术二、影响系统工作的干扰形成应具备的条件三、常见的干扰耦合方式
1、干扰源
2、对干扰敏感的接收电路
3、干扰源到接收电路之间的传输途径
1、静电耦合
2、电磁耦合(互感耦合)
3、共阻抗耦合
4、漏电流耦合第十一章 检测系统的抗干扰技术四、差模干扰和共模干扰
1、差模干扰又称串摸干扰、正态干扰、常态干扰、横向干扰是指 干扰电压与有效信号串联叠加 后作用到检测装置的输入端。
根据干扰进入测量电路的方式以及与有用信号的关系,可将噪声干扰分为:
第十一章 检测系统的抗干扰技术
1)用低通输入滤波器滤除交流干扰;
2)尽可能早地对被测信号进行前置放大,以提高回路的信噪比;
3)在选取组成检测系统的元件时,可以采用高抗扰度的逻辑器件,通过提高阈值电平来抑制低噪声的干扰,或采用低速逻辑部件来抑制高频干扰;
4)信号线应选用带屏蔽层的双绞线或电缆线;
5)最好有良好的接地系统。
消除串摸干扰的四种方法:
第十一章 检测系统的抗干扰技术
2、共模干扰又称纵向干扰、对地干扰、同相干扰、共态干扰是指检测装置 两个输入端对地共有的 干扰电压。可以是直流电压,也可以是交流电压
1)采用双端输入的差分放大器作为仪表输入通道的前置放大器;
2)采用变压器或光耦合器把各种模拟负载与数字信号隔离开来,使共模干扰由于不成回路而得到有效抑制。
3)采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰,使输入信号的“模拟地”浮空,达到抑制目的。
消除串摸干扰的三种方法:
第十一章 检测系统的抗干扰技术光电隔离器的种类繁多,常用的有发光二极管 /光敏三极管、发光二极管 /光敏复合晶体管、发光二极管 /光敏电阻,以及发光二极管 /
光触发可控硅等。
本电路使用了 MOC3021光耦合器。当 MOC3021的 2脚置低电平时,
光电耦合器 MOC3021内发光管发光,光敏晶闸管导通,并触发双向可控硅 TLC336A导通,即该控制开关处于工作状态。
第十一章 检测系统的抗干扰技术五、干扰抑制的方法
1、硬件干扰抑制技术
2、软件干扰抑制技术
( 1)屏蔽技术
( 2)接地技术
( 3)浮空技术
( 4)隔离技术
( 5)滤波器
( 1)数字滤波
( 2)冗余技术静电、电磁、低频磁、驱动屏蔽屏蔽接地线和机壳接地线、信号接地线、功率地线、交流电源地线交流电源进线对称滤波器、直流输出滤波器、
退耦滤波器算术平均值法、中位值法、抑制脉冲算术平均法本章结束第十一章 检测系统的抗干扰技术去极值数字滤波采集第一个数据 x1,初始化 sum=x1,n=9,max=min=x1
采集 xi
sum=sum+xi
min=xi
max=xi
n=n-1,n=0?
xi<min?
xi>max?
Sum=sum-max
Sum=sum-min
(A)=sum/8
Y
Y
Y
N
N
N