傳感器及儀器儀表抗干擾的措施

1、傳感器及儀器儀表抗干擾的措施1、供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計對傳感器、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。尖峰干擾可用硬件、軟件結(jié)合的辦法來抑制。(1) 用硬件線路抑制尖峰干擾的影響常用辦法主要有三種：在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計的干擾控制器，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；在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器，利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖；在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻，利用尖峰脈沖到來時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、(2) 利用軟件方法抑制尖峰干擾對于周期性干擾，可以采用編程進(jìn)行時間濾波，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：在定時器定時到之前，CPU訪問一次定時器，讓定時器重新開始計時，正常程序運(yùn)行，該定時器不會產(chǎn)生溢出脈沖，watchdog 也就不會起作用。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“飛程序”，則CPU就不會在定時到之前訪問定時器，因而定時信號就會出現(xiàn)，從而引起系統(tǒng)復(fù)位中斷，保證智能儀器回到正常程序上來。(4) 實(shí)行電源分組供電，例如：將執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動電源與控制電源分開，以防止設(shè)備間的干擾。(5) 采用噪聲濾

3、波器也可以有效地抑制交流伺服驅(qū)動器對其它設(shè)備的干擾。該措施對以上幾種干擾現(xiàn)象都可以有效地抑制。(6) 采用隔離變壓器考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合，而是靠初、次級寄生電容耦合的，因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高抵抗共模干擾能力。(7) 采用高抗干擾性能的電源，如利用頻譜均衡法設(shè)計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機(jī)干擾非常有效，它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉(zhuǎn)換成低電壓峰值 ( 電壓峰值小于 TTL 電平 ) 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。2、信號傳輸通道的抗干擾設(shè)計(1) 光電耦合隔離措施在長距離傳

4、輸過程中，采用光電耦合器，可以將控制系統(tǒng)與輸入通道、輸出通道以及伺服驅(qū)動器的輸入、輸出通道切斷電路之間的聯(lián)系。如果在電路中不采用光電隔離，外部的尖峰干擾信號會進(jìn)入系統(tǒng)或直接進(jìn)入伺服驅(qū)動裝置，產(chǎn)生第一種干擾現(xiàn)象。光電耦合的主要優(yōu)點(diǎn)是能有效地抑制尖峰脈沖及各種噪聲干擾，使信號傳輸過程的信噪比大大提高。干擾噪聲雖然有較大的電壓幅度，但是能量很小，只能形成微弱電流，而光電耦合器輸入部分的發(fā)光二極管是在電流狀態(tài)下工作的，一般導(dǎo)通電流為10mA15mA，所以即使有很大幅度的干擾，這種干擾也會由于不能提供足夠的電流而被抑制掉。(2) 雙絞屏蔽線長線傳輸信號在傳輸過程中會受到電場、磁場和地阻抗等干擾因素的影響，采用接地屏蔽線可以減小電場的干擾。雙絞線與同軸電纜相比，雖然頻帶較差，但波阻抗高，抗共模噪聲能力強(qiáng)，能使各個小環(huán)節(jié)的電磁感應(yīng)干擾相互抵消。另外，在長距離傳輸過程中，一般采用差分信號傳輸，可提高抗干擾性能。采用雙絞屏蔽線長線傳輸可以有效地抑制前文提到的干擾現(xiàn)象中的(2) 、(3) 、 (4) 種干擾的產(chǎn)生。3、局部產(chǎn)生誤差的消除在低電平測量中，對于在信號路徑中所用的( 或構(gòu)成的 ) 材料必須給予嚴(yán)格的注意，在簡單的電路中遇到的焊錫、導(dǎo)線以及接線柱