過程通道抗干擾

1、第三章 過程通道和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之六內(nèi)容提要n概述n模擬量輸入通道nD/A與A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)n數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)n模擬量輸出通道n過程通道的抗干擾措施n小結(jié)過程通道的抗干擾措施n干擾的來源 從系統(tǒng)電源或電源引線（包括地線）侵入的干擾 從系統(tǒng)的信號(hào)輸入輸出傳輸通道引入的干擾 空間電磁干擾 靜電噪聲 其它環(huán)境因素引起的干擾過程通道的抗干擾措施（2）n干擾的分類 不論什么樣的干擾源，對(duì)計(jì)算機(jī)的干擾總是通過傳導(dǎo)和直接輻射兩種途徑進(jìn)入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的，其耦合的方式有靜電耦合、互感耦合、共阻抗耦合、電磁場(chǎng)輻射耦合等 按干擾的作用方式不同，可以分為常態(tài)和共態(tài)干擾兩種過程通道的抗干擾措施（3） 常態(tài)干擾：疊加在被測(cè)信號(hào)

2、上的干擾噪聲，又稱為串模干擾過程通道的抗干擾措施（4） 共態(tài)干擾：A/D轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端上公有的干擾電壓，又稱為共模干擾 過程通道的抗干擾措施（4）n常態(tài)干擾的抑制 若常態(tài)干擾頻率比被測(cè)信號(hào)頻率高，則采用輸入低通濾波器來抑制高頻常態(tài)干擾；若常態(tài)干擾頻率比被測(cè)信號(hào)頻率低，則采用輸入高通濾波器來抑制低頻常態(tài)干擾；若常態(tài)干擾頻率落在被測(cè)信號(hào)頻譜的兩側(cè)，則應(yīng)用帶通濾波器較為適宜 p.70 圖3-39 二級(jí)阻容濾波網(wǎng)絡(luò)過程通道的抗干擾措施（6） 當(dāng)尖峰型常態(tài)干擾成為主要干擾源時(shí)，用雙斜率積分式A/D轉(zhuǎn)換器可以削弱常態(tài)干擾的影響 (輸入信號(hào)的平均值, 非瞬時(shí)值) 在常態(tài)干擾主要來自電磁感應(yīng)的情況下，對(duì)被測(cè)

3、信號(hào)應(yīng)盡可能早地進(jìn)行前置放大，或者盡可能早地完成A/D變換或采取隔離和屏蔽等措施 從選擇邏輯器件入手，利用邏輯器件的特性來抑制常態(tài)干擾過程通道的抗干擾措施（7） 若常態(tài)干擾的變化速度與被測(cè)信號(hào)相當(dāng)，則可采取下述方法： 從根本上消除產(chǎn)生常態(tài)干擾的原因，對(duì)測(cè)量?jī)x表進(jìn)行良好的電磁屏蔽 利用數(shù)字濾波技術(shù)對(duì)已進(jìn)入計(jì)算機(jī)的帶有常態(tài)干擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理過程通道的抗干擾措施（8）n共模干擾的抑制 為了衡量一個(gè)輸入電路抑制干擾的能力，常用共模抑制比CMRR（Common Mode Rejection Rate）來表示： 式中 是共模干擾電壓， 是由 轉(zhuǎn)化成的常態(tài)干擾電壓。CMRR越大，表明抗共模干擾能力越強(qiáng)。)d

4、B(lg20CMRRncmUUcmUcmUnU過程通道的抗干擾措施（9） 利用雙端輸入的運(yùn)算放大器作為A/D轉(zhuǎn)換器前面的前置放大器 過程通道的抗干擾措施（10） 利用變壓器或光電耦合器把各種模擬負(fù)載與數(shù)字信息源隔離開來，也就是把“模擬地”與“數(shù)字地”斷開 光電耦合器能隔離干擾的原因 輸入阻抗小：1k以下 干擾形式一般為大電壓、小電流，而光電耦輸入 發(fā)光管在電流狀態(tài)下工作，故可被抑制 光耦在封閉狀態(tài)下工作 輸入回路與輸出回路之間分布電容小，而絕緣電阻大過程通道的抗干擾措施（11） 采用浮地輸入雙層屏蔽放大器來抑制共模干擾 工作原理?過程通道的抗干擾措施（12） 用儀表放大器提高共模干擾抑制比 儀

5、表放大器具有共模抑制能力強(qiáng)、輸入阻抗高、漂移低、增益可調(diào)等特點(diǎn),是一種專門用來分離共模干擾器件過程通道的抗干擾措施（13）n其它干擾措施 采用雙絞線傳輸信號(hào) 與同軸電纜相比，雙絞線頻帶窄而波阻高，抗共模噪聲能力強(qiáng) 過程通道的抗干擾措施（14） 對(duì)來自電源或由電源回路產(chǎn)生的干擾的處理措施： 在邏輯電路板上的電源線與地線的布線盡可能短，防止布成回路型或菊花鏈環(huán)狀型 在每一塊集成電路芯片的電源與地引入端接一個(gè)無感的瓷片電容器，其容量一般為0.010.1F 若一個(gè)裝置中有多塊邏輯電路板，則一般在電源和地線的引入處附近并接一個(gè)10100F的大電容和一個(gè)0.010.1 F的無感瓷片電容 防止驅(qū)動(dòng)器通過邏輯

6、電路板的電源線和地線引入干擾過程通道的抗干擾措施（15） 對(duì)輸出電路干擾采取的措施：少見,但 把同一類型的所有輸出驅(qū)動(dòng)器的輸出線以及交流、直流供電線等聚集在一起，套以獨(dú)立的鐵殼屏蔽管，并遠(yuǎn)離其它類型的輸入輸出等信號(hào)線 過程通道的抗干擾措施（16） 對(duì)直流輸出驅(qū)動(dòng)器來說，大電流直流信號(hào)應(yīng)采用外接線，有時(shí)還用獨(dú)立的直流電源來提供電流過程通道的抗干擾措施（17） 采用能抑制交流電源干擾的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源過程通道的抗干擾措施（18） 采用公共接地點(diǎn)SGP過程通道的抗干擾措施（19） 當(dāng)計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電設(shè)備較多時(shí)，采用三相隔離變壓器來減小外來的電網(wǎng)干擾過程通道的抗干擾措施（20） 采用軟件的抗干擾技術(shù)：看門狗（Watchdog）本章小結(jié)nA/