電氣測量2014第十章

1、 現(xiàn)代測試技術第十章 干擾與抑制電磁干擾干擾的表示方法干擾的抑制電源干擾的抑制本章主要內(nèi)容10.1 電磁干擾1 電磁干擾的三要素：噪聲源向外發(fā)送干擾的源耦合途徑傳播電磁干擾的途徑受擾設備承受電磁干擾的客體干擾源受擾設備耦合途徑抑制干擾的三條措施：消除或抑制噪聲源的產(chǎn)生源上消除加強受擾設備抵抗電磁干擾的能力，降低對噪聲的敏感度。切斷干擾途徑： 噪聲的耦合和輻射途徑2 干擾源 1) 內(nèi)部噪聲干擾：來自測量設備內(nèi)部的電路或器件產(chǎn)生的噪聲干擾。如元件的熱噪聲、晶體管的低頻噪聲和其在外部觸發(fā)下產(chǎn)生的自激等。2) 外來噪聲干擾：外部侵入電子裝置和設備的噪聲干擾。如自然界雷電產(chǎn)生的噪聲干擾；機器和設備產(chǎn)生的

2、人為噪聲干擾。靜電耦合互感器耦合公共阻抗耦合漏電流耦合 3 耦合途徑（4種）（1） 靜電耦合（電容性耦合）經(jīng)雜散電容耦合到電路中 受擾電路在c、d點間所感受到的干擾信號為 受擾電路所感受到的干擾信號U2隨U1、C、Z2和干擾信號的頻率增大而增大。降低靜電耦合的干擾與噪聲減小受擾電路的等效輸入阻抗Z2和電路間的寄生電容C若UH很高，通過局部電容C1、C2、C3、C4耦合到無屏蔽的雙輸入線上的對地電壓U1及U2（2）互感器耦合（電感性耦合）由電路間寄生互感耦合到電路 受擾電路在c、d點間所感受到的干擾信號為 受擾電路所感受到的干擾信號U2隨I1、M和干擾信號的頻率增大而增大。降低互感耦合的干擾與噪

3、聲減小受擾電路的寄生互感M（3） 公共阻抗耦合公共阻抗耦合到電路 受擾電路在c、d點間所感受到的干擾信號為 受擾電路所感受到的干擾信號U2隨I1、Z1的增大而增大。降低公共阻抗耦合干擾與噪聲減小干擾電路和受擾電路的公共阻抗Z1（4）漏電流耦合由漏電流耦合到電路受擾電路在c、d點間所感受到的干擾信號為受擾電路所感受到的干擾信號U2隨U1和Z2的增大而增大，隨Z1的增大而減小。降低漏電流耦合的干擾與噪聲增大干擾電路和受擾電路間的漏電阻抗Z1，減小受擾電路的等效輸入阻抗Z2。10.2 干擾的表示方法1 分類 從來源上根據(jù)干擾進入儀器的測量電路方式內(nèi)部噪聲干擾外來噪聲干擾串模干擾共模干擾10.2.1

4、串模干擾 串模干擾是由外界條件引起的、疊加在被測信號的干擾信號，并通過測量的輸入通道一起進入測量系統(tǒng)的干擾?？勾８蓴_能力的表示串模抑制比（SMRR）串模干擾源電壓的峰值 串模干擾引起的誤差電壓的有效值 10.2.2 共模干擾 相對公共地電位為基準點，在儀器的兩輸入端上同時出現(xiàn)的干擾 ?？构材８蓴_能力的表示共模抑制比 （CMR）共模干擾源電壓的峰值 共模干擾引起的誤差電壓 10.3 干擾的抑制1 接地接地原則：單點接地目的：為了消除各電路電流流經(jīng)一個公共地線阻抗產(chǎn)生的噪聲電壓以及避免形成回路。2 電纜屏蔽層的接地（1）一個不接地信號源和一個接地的放大器相連時屏蔽端的接地應該接自放大器的地端。（

5、2）一個接地信號源和一個不接地的放大器相連時屏蔽端的接地應該接自信號源的地端。（3）若信號源和電路均接地，則屏蔽線兩端也須接地，這時靠屏蔽體分流電擾（4）若遠方一屏蔽與地斷開，則該端接地也得斷開，直接接屏蔽端。地線已斷即變成單點接地，未形成干擾回路單地未形成干擾回路 靠屏蔽體分流干擾 10.3.2 屏蔽1 屏蔽的原理屏蔽容器殼體對干擾信號的反射與吸收作用2 屏蔽的結構形式與材料（1）屏蔽的結構形式主要有屏蔽罩、屏蔽柵網(wǎng)、屏蔽銅箔、隔離倉和導電涂料等。（2）屏蔽的材料 電場屏蔽材料：電導率較高的銅或鋁材料 磁場屏蔽材料：磁場屏蔽一般采用磁導率較高的磁材料R1、R2反射能量P1 P2內(nèi)部干擾能量在

6、高電壓強磁場的環(huán)境下，測量儀器經(jīng)常采用浮地系統(tǒng)。為了防止在外殼上感應出高電壓，外殼必須接大地，而被測信號地以及外殼也必須是接大地系統(tǒng)。 機殼內(nèi)有阻抗Z1 可使導線上的Icm1、Icm2減小。 內(nèi)外層屏蔽間的阻抗Z1 Z2，從而使得Icm1和Icm2值更小。串模干擾降到單層屏蔽的百萬分之一 10.3.3 隔離 通常采用光電耦合器切斷地線環(huán)路，即利用光電耦合，將兩個電路的電氣連接隔開，兩個電路用不同的電源供電，有各自的地點為基準，二者互相獨立而不會造成干擾。此種方法常用于數(shù)字系統(tǒng)的隔離，而模擬系統(tǒng)常用隔離放大器。10.3. 其它抗干擾措施采用濾波器 低通串模干擾信號高于被測信號的頻率，抑制高頻。 高通串模干擾信號低于被測信號的頻率，抑制低頻； 帶通串模干擾信號落在被測信號頻率的兩側(cè)；選擇器件 常選擇雙積分A/D轉(zhuǎn)換可對50Hz工頻干擾抑制有明顯效果，只要采樣時間T為被測量周期T1的整數(shù)倍，從理論上可完全消除工頻串模干擾。另外還可以選用