傳感器與檢測技術(shù)課件第八章-傳感檢測系統(tǒng)的構(gòu)成1_第1頁
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文檔簡介

2023/2/31第八章傳感檢測系統(tǒng)的構(gòu)成

通過本章的學(xué)習(xí),了解傳感檢測系統(tǒng)的組成及檢測系統(tǒng)的抗干擾問題;掌握電橋、調(diào)制與解調(diào)器、濾波器、A/D及D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理及用途;了解傳感器與微機的連接通道。2第一節(jié)傳感檢測系統(tǒng)的組成

傳感器信息傳輸接口信息分析處理控制顯示記錄中間轉(zhuǎn)換電路

被測對象

傳感檢測系統(tǒng)通常由傳感器、中間轉(zhuǎn)換(信號調(diào)理)電路、微機接口電路、分析處理及控制顯示電路等部分組成,分別完成信號的獲取、轉(zhuǎn)換(調(diào)理)、傳輸、分析處理、顯示記錄等功能。微機、I/O接口、外設(shè)2023/2/33

第二節(jié)電橋電橋是把電阻、電感和電容等原件參數(shù)轉(zhuǎn)換成電壓或電流的一種測量電路。這種測量電路簡單直接,而且精度和靈敏度都較高,在檢測系統(tǒng)中應(yīng)用較多。電橋的分類:按采用的電源:直流、交流按工作方式:平衡、不平衡按被測電阻接入方式:單臂、差動2023/2/34一、電橋工作原理

1.直流電橋直流電橋當(dāng)RL→∞時,電橋輸出電壓為

第二節(jié)電橋2023/2/35當(dāng)電橋平衡時,Uo=0,則有

R1R4=R2R3或

電橋平衡條件:欲使電橋平衡,其相鄰兩臂電阻的比值應(yīng)相等,或相對兩臂電阻的乘積應(yīng)相等。

電橋平衡條件

2023/2/36

引入原因:由于應(yīng)變電橋輸出電壓很小,一般都要加放大器,而直流放大器易于產(chǎn)生零漂,因此應(yīng)變電橋多采用交流電橋。交流電橋輸出:2.交流電橋

2023/2/37電橋平衡條件:Uo=0,即

Z1Z4=Z2Z3

有:

交流電橋的平衡條件必須同時滿足阻抗的模和幅角兩個條件。2023/2/381.分類按所用電源分:直流電橋、交流電橋按電橋工作方式分:平衡電橋、不平衡電橋按被測電阻的接入方式分:單臂電橋、差動電橋

二、電橋的分類與應(yīng)用

2023/2/39單、雙差動電橋

減小和消除非線性誤差的方法2023/2/310

2.電橋的應(yīng)用(1)平衡狀態(tài)的應(yīng)用——基于零測法適于測量靜態(tài)值(2)不平衡狀態(tài)的應(yīng)用——基于偏差測量法

可測量動態(tài)值與靜態(tài)值

常態(tài)時電橋平衡,輸出電壓為零;測量時,被測物理量引起橋路電阻變化,電橋失去平衡,輸出電壓隨被測物理量的變化而變化2023/2/311

2023/2/312

解(1)根據(jù)電橋平衡原理有:RBR0=2R0Rt

RB=2Rt=4R0(1+0.01t)

(2)當(dāng)t=20℃時,RB=4R0(1+0.01t)=48kΩ

當(dāng)t=40℃時,RB=4R0(1+0.01t)=56kΩRB的變化范圍為48kΩ~56kΩ2023/2/313三、電橋的工作特性指標(biāo)

1.電橋的靈敏度當(dāng)某一橋臂電阻變化ΔR,其它橋臂固定不變時,則電橋輸出電壓Uo有一變化量ΔU,電橋的靈敏度規(guī)定為電壓的相對變化量與電阻的相對變化量之比,即:2023/2/314

2.電橋的非線性誤差電橋的非線性誤差定義為:式中,U0為電橋的實際輸出電壓;U0S為電橋的線性化輸出電壓(理想輸出電壓)。2023/2/315

(1)單臂電橋分析當(dāng)橋臂電阻R1有一變化量ΔR1,其它橋臂固定不變時,則電橋失去平衡,輸出電壓Uo為:

2023/2/316

令ε=ΔR1/R1,當(dāng)橋臂電阻R1=R2,R3=R4時,上式為:

忽略分母上的ε/2,可得線性輸出電壓為:2023/2/317

則電橋的非線性誤差為:顯然,輸入變化量越大,非線性誤差越大。單臂電橋的輸出電壓靈敏度為:2023/2/318(2)差動半橋:在試件上安裝兩個工作應(yīng)變片,一個受拉應(yīng)變,一個受壓應(yīng)變,接入電橋相鄰橋臂。該電橋輸出電壓為

若ΔR1=ΔR2,R1=R2,R3=R4,則得

顯然:Uo與ΔR1/R1成線性關(guān)系,無非線性誤差,電橋電壓靈敏度是單臂工作時的兩倍。2023/2/319單、雙差動電橋

減小和消除非線性誤差的方法2023/2/320(3)全橋差動:電橋四臂接入四片應(yīng)變片,即兩個受拉應(yīng)變,兩個受壓應(yīng)變,將兩個應(yīng)變符號相同的接入相對橋臂上。ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4,且R1=R2=R3=R4,則

結(jié)論:全橋差動電路不僅沒有非線性誤差,而且電壓靈敏度為單片工作時的4倍。2023/2/321

四、電橋的調(diào)零

1.串聯(lián)調(diào)零電路——調(diào)零電位器阻值R5較小

2.并聯(lián)調(diào)零電路——R5較大串聯(lián)調(diào)零示意圖2023/2/322

設(shè)橋臂比n=R2/R1,由于ΔR1<<R1,分母中ΔR1/R1可忽略,并考慮到平衡條件R2/R1=R4/R3,則上式可寫為電橋電壓靈敏度定義為

2023/2/323分析:①電橋電壓靈敏度正比于電橋電源電壓,供電電壓越高,電橋電壓靈敏度越高,但供電電壓的提高受到橋路電阻(應(yīng)變片)允許功耗的限制,所以要作適當(dāng)選擇;②電橋電壓靈敏度是橋臂電阻比值n的函數(shù),恰當(dāng)?shù)剡x擇橋臂比n的值,保證電橋具有較高的電壓靈敏度。?當(dāng)E值確定后,n取何值時才能使KU最高?2023/2/324第三節(jié)調(diào)制與解調(diào)通過傳感器輸出的電信號一般多為微弱、變化緩慢的非周期信號,需要進行放大和某些處理后才能送到顯示儀及計算機等。對于微弱的、變換緩慢的、類似于直流的信號,若采用一般直流放大器進行放大,零點漂移會影響測量精度。

常用調(diào)制器將直流信號先變成某種頻率的交流信號,經(jīng)過變流放大后,在通過解調(diào)器,使交流信號重新恢復(fù)到原來的被測信號。2023/2/325

濾波器:只允許某一頻帶的信號通過或只阻止某一頻帶信號通過的裝置。濾波方式:無源濾波、有源濾波、數(shù)字濾波

一、無源波濾器無源濾波器電路簡單,帶負(fù)載能力差,用于對濾波要求不高的場合。第四節(jié)濾波器2023/2/326輸出電壓為:1.一階RC低通濾波器

2023/2/327

幅頻特性為:

ω=0時,A(ω)=1;

ω=1/RC時,A(ω)=0.707;截止頻率

ω=∞時,A(ω)=02023/2/328

相頻特性為:

ω=0時,φ(ω)=0;

ω=1/RC時,φ(ω)=-π/4;

ω=∞時,φ(ω)=-π/22023/2/329濾波器仍為RC串聯(lián)電路,但從電阻兩端輸出電壓:2.一階RC高通濾波器2023/2/3302023/2/331

3.帶通濾波器——用于通過某一頻段的信號,而將此頻段以外的信號加以抑制。對一RLC串聯(lián)電路,當(dāng)從電阻兩端輸出電壓時:2023/2/332

當(dāng)ωL=1/ωC時,幅值最大,對應(yīng)的頻率稱為稱為固有角頻率(中心角頻率)2023/2/333

當(dāng)輸出電壓下降到輸入電壓的0.707倍時的截止角頻率分別為下限角頻率ω1和上限角頻率ω2,在ω1<ω<ω2之間稱為通頻帶寬度B。衡量帶通濾波器工作特性好壞的重要指標(biāo)是品質(zhì)因數(shù),即Q=f0/B。

顯然,中心頻率f0一定時,Q越大通頻帶越窄,選擇性越好。2023/2/334

有源濾波器由運算放大器與RC網(wǎng)絡(luò)組成,運算放大器是有源器件,既可作為級間隔離又可起信號幅值放大作用。有源濾波器不用電感元件,便于集成;可以使低頻截止頻率達到很低范圍。二、有源濾波器與無源濾波器相比,具有如下優(yōu)點:1)有源濾波器不用電感線圈,因而在體積、重量、價格、線性度等方面具有明顯的優(yōu)越性,便于集成化。2)由于運算放大器輸入阻抗高,輸出阻抗低,可以提供良好的隔離性能,并可提供所需增益。3)可以使低頻截止頻率達到很低范圍。2023/2/3352023/2/336

如圖所示電路的輸出電壓為:R1uiu01.一階低通濾波器2023/2/337

幅頻特性為:R/R00.707R/R0

電路缺點:對截止頻率以外的信號衰減較慢,因此選擇性差。2023/2/338設(shè)R1=R2=R,C1=C2=C根據(jù)電路有:R2C1C2RfNuiu02.二階低通濾波器

2023/2/339

聯(lián)立方程求得:式中為固有角頻率。2023/2/340幅頻特性為:等效品質(zhì)因數(shù)為:2023/2/341

根據(jù)電路有:

幅頻特性為:R/R1f0=1/2πR1C3.一階高通濾波器2023/2/3424.二階高通濾波器2023/2/343

固有角頻率及等效品質(zhì)因數(shù)分別為:2023/2/3445.帶通濾波器

電路只允許某一頻段內(nèi)信號通過,有上限和下限兩個截止頻率,將高、低通濾波電路進行適當(dāng)組合,就可獲得帶通濾波電路。2023/2/345

帶通濾波器的固有頻率:

通頻帶寬度為:

帶通濾波器的品質(zhì)因數(shù)分別為:2023/2/3465.帶通濾波器帶阻濾波器帶阻濾波器是抑制某個頻率范圍內(nèi)的頻率分量,使其衰減,而讓此頻帶以外的頻率順利通過。2023/2/347三、數(shù)字濾波簡介

數(shù)字濾波利用程序來實現(xiàn),無需增加硬件,可靠性高,穩(wěn)定性好,靈活方便。1.限定最大偏差法例:限定偏差ΔY≤0.01,本次采樣值為0.315,上次采樣值為0.301,因兩次采樣值之差0.315-0.301>ΔY,則本次采樣值用上次采樣值代替,即為:0.301若兩次采樣差值≤ΔY,則取本次采樣值。2.算術(shù)平均值法3.加權(quán)平均濾波法2023/2/348將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號稱數(shù)-模轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號稱模-數(shù)轉(zhuǎn)換傳感器A/DC數(shù)字計算機D/AC模擬控制控制對象數(shù)字信號模擬信號第五節(jié)D/A和A/D轉(zhuǎn)換2023/2/3492RRF–++S0S1S2S3UR2R2R2R···········RRR2R數(shù)碼寄存器基準(zhǔn)電源T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC原理電路U0R'2R11110000d0Q0Q1Q2Q3d1d2d3MSBLSB電子開關(guān)·一、數(shù)/模轉(zhuǎn)換原理2023/2/3502RRF–++2R2R2R·····RRR2RIU0R'2R+–UR+–RUR2+–RUR22+–RUR23+–RUR24T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC原理電路分析2023/2/3512RRF–++2R2R2R·····RRR2RIU0R'2R+–UR+–RUR2+–RUR22+–RUR23+–RUR24T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC原理電路分析+–RUR24U0=–IRF設(shè)

RF=3R2023/2/3522RRF–++2R2R2R·····RRR2RIU0R'2R+–URR+–RUR2+–RUR22+–RUR232023/2/3532RRF–++2R2R2R·····RRR2RIU0R'2R+–URR+–RUR2+–RUR22+–RUR23+–RUR23U0=–IRF設(shè)

RF=3R2023/2/3542RRF–++S0S1S2S3UR2R2R2R···········RRR2R數(shù)碼寄存器基準(zhǔn)電源U0R'2R11110000d0Q0Q1Q2Q3d1d2d3MSBLSB電子開關(guān)·2023/2/355

例:已知四位T形網(wǎng)絡(luò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的原理如前圖所示,RF=3R,UR=10V,試計算其最小輸出電壓。解:當(dāng)d0=1,d1=d2=d3=0時,輸出電壓最小2023/2/356DAC主要技術(shù)指標(biāo)(1)分辨率用輸入的二進制數(shù)碼的位數(shù)n來表示。位數(shù)越多,分辨率就越高。(2)轉(zhuǎn)換精度

表示實際輸出的電壓值與理想的輸出電壓值之間的差別。(3)建立時間

從數(shù)碼輸入到模擬電壓穩(wěn)定輸出之間的響應(yīng)時間。

KRR=UominUomax=12n–12023/2/357四、模/數(shù)轉(zhuǎn)換原理

模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的常用方法是逐次逼近法。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo):

1.分辨率以輸出二進制數(shù)的位數(shù)表示,位數(shù)越多,分辨率越高。如模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出為十位,最大輸入信號為2.5V,則轉(zhuǎn)換器的輸出能分辨出的輸入的電壓信號為2.5V*1/(210-1)=2.44mV。2023/2/3582.相對精度3.轉(zhuǎn)換速度完成一次轉(zhuǎn)換所需的時間。多數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間在(10~50)μS。2023/2/359例:對于一個8位D/A轉(zhuǎn)換器,試問(1)若最小輸出電壓增量為0.01V,輸入代碼為10110010時,輸出電壓U0為多少伏?(2)計算該D/A轉(zhuǎn)換器的分辯率。解:當(dāng)輸入代碼其余位為0,d0由0變?yōu)?時,有最小輸出電壓增量,即該轉(zhuǎn)換器的分辨率為:2023/2/360第六節(jié)傳感器與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的連接通道自動檢測系統(tǒng)框圖:

2023/2/3611.信號放大處理

信號放大處理電路,接在A/D轉(zhuǎn)換器與傳感器之間,用于解決以下存在問題:

A/D轉(zhuǎn)換器與傳感器二者電壓不匹配。如果是電流型輸出傳感器,要進行Ⅰ~Ⅴ變換與放大處理,將電流信號對應(yīng)變換成電壓信號。傳感器工作在現(xiàn)場,可能存在復(fù)雜的強電磁波的干擾,通常采用RC低通濾波器,濾除疊加在傳感器輸出信號上的高頻干擾信號,也可采用有源濾波技術(shù),使得濾波特性更好。

2023/2/3622.多路轉(zhuǎn)換開關(guān)

一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(A/D轉(zhuǎn)換)往往要采集多路模擬信號。通常只用一片A/D轉(zhuǎn)換芯片,輪流選擇輸入信號進行采集,既節(jié)省了硬件開銷,又不影響對系統(tǒng)的監(jiān)測與控制。許多A/D轉(zhuǎn)換芯片內(nèi)部具備多路轉(zhuǎn)換開關(guān),一片A/D轉(zhuǎn)換芯片可以輪流采集多路模擬輸入信號,如果A/D轉(zhuǎn)換芯片不具有多路轉(zhuǎn)換功能,則在A/D轉(zhuǎn)換之前外加模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)。2023/2/363

多路轉(zhuǎn)換開關(guān)工作原理

多路模擬開關(guān)電路由地址譯碼器和多路雙向模擬開關(guān)組成。它可以通過外部地址輸入,經(jīng)電路內(nèi)部的地址譯碼器譯碼后,接與地址碼相對應(yīng)的其中一個開關(guān),以實現(xiàn)任一路信號的傳送。

2023/2/3643、采樣保持器

在A/D轉(zhuǎn)換器進行采樣期間,保持被轉(zhuǎn)換輸入信號不變的電路稱為采樣保持電路。

A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時間稱為轉(zhuǎn)換時間。不同A/D轉(zhuǎn)換芯片,其轉(zhuǎn)換時間各異,對于連續(xù)變化較快的模擬信號如果不采取采樣保持措施,將會引起轉(zhuǎn)換誤差。緩慢變化的模擬信號,在A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中,可以不采用采樣保持電路,不會影響A/D轉(zhuǎn)換的精度。2023/2/365

采樣/保持器的基本原理

采樣保持器的作用是:在采樣狀態(tài)下,電路的輸出跟蹤輸入模擬信號的變化,在保持狀態(tài)下,電路的輸出保持著前一次采樣結(jié)束時刻的瞬時輸入模擬信號不變,直到進入下一次采樣狀態(tài)為止。采樣開關(guān)被接通的時間稱為采樣時間,采樣開關(guān)斷開的時間為保持時間,采樣開關(guān)接通和斷開的時間之和稱為采樣周期。

采樣定理:fs>2fH式中,fs——采樣頻率;fH——采樣信號頻譜中的最高頻率分量2023/2/366采樣/保持示意圖2023/2/367

第八節(jié)傳感檢測系統(tǒng)中的抗干擾問題

一、干擾與噪聲噪聲:任何不希望有的信號,即在有用頻帶內(nèi)的任何不希望出現(xiàn)的干擾。

干擾的來源:系統(tǒng)內(nèi)部干擾;系統(tǒng)外部的干擾

形成干擾的三個條件:干擾源、干擾的耦合通道(耦合方式)、干擾的接收電路。

干擾的耦合方式包括電容性耦合(電路的寄生電容)、互感性耦合、公共地線的耦合、漏電耦合、輻射電磁場耦合等。

2023/2/368

信噪比:信號通路中,有用信號功率PS與噪聲功率PN之比,通常用S/N表示,即在測量過程中應(yīng)盡量提高信噪比,以減少噪聲對測量結(jié)果的影響。

若信號通路中有用信號功率為PS=10mW,噪聲功率PN=0.1mW,則信噪比為:

2023/2/369二、抑制干擾的方法

抑制干擾的方法主要是采取單點接地、屏蔽、隔離和濾波等。

1.接地測量系統(tǒng)中常見接地系統(tǒng):安全地、信號源地、數(shù)字信號地和模擬信號地、負(fù)載地。

2023/2/370(1)安全地線

電烙鐵的外殼必須良好地接大地,以保證人身安全以及焊接對象不致被靜電擊穿。2023/2/371接大地與防靜電的關(guān)系

人在工頻電場中工作時,身體可能感應(yīng)出幾十伏以上的電壓;當(dāng)人在地板上行走時,也可能因摩擦而帶上幾百伏以上的靜電。因此在焊接集成電路時,人體必須良好地接大地,以保證集成電路的CMOS輸入端不致被靜電擊穿。人體接地的方法之一是帶上接地的防靜電手腕帶。防靜電手腕帶2023/2/372(2)信號地線分類a.模擬信號地線

模擬信號地線是模擬信號的零信號電位公共線。模擬信號多數(shù)較弱、易受干擾,易形成級間不希望的反饋,所以模擬信號地線的橫截面積應(yīng)盡量大些。

b.數(shù)字信號地線

數(shù)字信號地線是數(shù)字信號的零電平公共線。數(shù)字信號處于脈沖工作狀態(tài),動態(tài)脈沖電流在接地阻抗上產(chǎn)生的壓降往往成為微弱模擬信號的干擾源,為避免數(shù)字信號對模擬信號的干擾,兩者的地線應(yīng)分別設(shè)置。2023/2/373c.信號源地線

傳感器可看作是測量裝置的信號源,多數(shù)情況下信號較微,通常傳感器安裝在生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場,而測量裝置設(shè)在離現(xiàn)場一定距離的控制室內(nèi),從測量裝置的角度看,可以認(rèn)為傳感器的公共參考端就是信號源地線,它必須與測量裝置進行正確的連接才能提高整個檢測系統(tǒng)的抗干擾能力。

2023/2/374d.負(fù)載地線

負(fù)載的電流一般都比前級信號電流大得多,負(fù)載地線上的電流有可能干擾前級微弱的信號,因此負(fù)載地線必須與其他信號地線分開。例如,若誤將喇叭的負(fù)極(接地線)與擴音機話筒的屏蔽線碰在一起,就相當(dāng)于負(fù)載地線與信號地線合并,可能引起嘯叫。又如當(dāng)負(fù)載是繼電器時,繼電器觸點閉合和斷開的瞬間經(jīng)常產(chǎn)生電火花,容易反饋到前級,造成干擾,因此應(yīng)正確連接。2023/2/375一點接地原則

為防止電路有公共阻抗而引起信號交叉耦合,對于模擬信號地線、數(shù)字信號地線、信號源地線、負(fù)載地線等幾種地線應(yīng)分別設(shè)置,各子系統(tǒng)建立單獨接地點后,再將各自接地點引至一點接地。2023/2/3762、屏蔽技術(shù)

利用金屬材料制成容器,將需要防護的電路包圍在其中,可以防止電場或磁場耦合干擾的方法稱為屏蔽。屏蔽可分為靜電屏蔽、低頻磁屏蔽和高頻磁屏蔽(電磁屏蔽)等幾種。根據(jù)不同的對象,使用不同的屏蔽方式。

未加屏蔽罩時,中頻變壓器線圈易受外界干擾。加屏蔽罩后的中頻變壓器2023/2/377(1)靜電屏蔽

方法1:用銅或鋁等導(dǎo)電性良好的金屬制成封閉的金屬罩,罩住帶靜電的物體,并將屏蔽罩接地,使罩外空間不存在靜電場;

方法二:用屏蔽罩罩住測量電路,保證罩內(nèi)不存在靜電場。應(yīng)將屏蔽導(dǎo)體連接到測量電路的接地點上,若測量系統(tǒng)無接地點,屏蔽導(dǎo)體應(yīng)連接到信號源的對地低阻抗端。靜電屏蔽的容器器壁上允許有較小的孔洞(作為引線孔或調(diào)試孔)它對屏蔽的影響不大。2023/2/378各種靜電屏蔽

儀器設(shè)備的屏蔽外殼必須接地帶孔屏蔽板2023/2/379各種靜電屏蔽(續(xù))自制的屏蔽罩通風(fēng)屏蔽窗2023/2/380各種靜電屏蔽(續(xù))開關(guān)電源采用帶孔的屏蔽外殼,既可散熱,又可防止電磁干擾外泄2023/2/381屏蔽線三絞扭屏蔽線銅芯4對雙絞扭屏蔽線(屏蔽層接地)聚氟乙烯絕緣層銅線編織網(wǎng)(接地)2023/2/382(2)低頻磁屏蔽

低頻磁屏蔽是用來隔離低頻磁場和固定磁場耦合干擾的有效措施。靜電屏蔽線或靜電屏蔽盒對低頻磁場不起隔離作用。必須采用高導(dǎo)磁材料作屏蔽層,以便讓低頻干擾磁力線只從磁阻很小的磁屏蔽層上通過,使低頻磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。有時還將屏蔽線穿在接地的鐵質(zhì)蛇皮管或普通鐵管內(nèi),同時達到靜電屏蔽和低頻屏蔽的目的。

2023/2/383低頻磁屏蔽舉例

多數(shù)儀器的外殼采用導(dǎo)磁材料(例如:鐵質(zhì)機殼)作屏蔽層,讓低頻干擾磁力線從磁阻很小的磁屏蔽層上通過,使受外殼保護的內(nèi)部電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。如果將外殼接地,則同時達到靜電屏蔽和低頻磁屏蔽的目的。2023/2/384(3)電磁屏蔽——高頻磁感應(yīng)屏蔽

電磁屏蔽是采用導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等,將被保護的電路包圍在其中。它屏蔽的干擾對象是高頻(40kHz以上)磁場。干擾源產(chǎn)生的高頻磁場遇到導(dǎo)電良好的電磁屏蔽層時,就在其外表面感應(yīng)出同頻率的電渦流,從而消耗了高頻干擾源磁場的能量。其次,電渦流也將產(chǎn)生一個新的磁場,抵消了一部分干擾磁場的能量,從而使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻干擾磁場的影響。

鍍銅電磁屏蔽盒可防護1MHz的電磁波干擾2023/2/385軍用屏蔽帳篷幾種用導(dǎo)電纖維材料編織而成的軍用電磁屏蔽器材

軍用電子方艙屏蔽通信車2023/2/386防電磁波屏蔽圍裙幾種用導(dǎo)電纖維材料編織而成的電磁屏蔽服

輻射源防電磁波屏蔽服裝防電磁波屏蔽圍裙的使用2023/2/387屏蔽室

導(dǎo)電PVC地板用于防靜電及底部屏蔽干擾信號無法穿透鋼板屏蔽室2023/2/388

3.隔離

(1)變壓器隔離電路:實現(xiàn)電氣隔離,磁耦合(2)光電耦合電路:光耦合器內(nèi)部是封裝在一起的一個發(fā)光二極管和光敏三極管(或光敏二極管)

2023/2/3894.濾波

(1)電源濾波:交直流供電時,電源線會引入干擾,采用無源濾波器可抑制干擾.

(2)退耦濾波器:一個直流電源對幾個電路同時供電時,為避免電源內(nèi)阻造成幾個電路之間的干擾,在每個電路的直流電源進線與地之間加裝退耦濾波器(3)有源濾波:多用于濾波電路(4)數(shù)字濾波:靈活方便

2023/2/390三、典型噪聲干擾的抑制

1.設(shè)備啟、停時的電火花干擾

抑制干擾的方法:采用RC吸收電路,將R、C串聯(lián)后并接到繼電器觸點或電源開關(guān)兩端

2.共模噪聲抑制干擾的方法:采用差分放大器

3.串?dāng)_相鄰信號在導(dǎo)線上產(chǎn)生的噪聲或一信號耦合到另一導(dǎo)線上所產(chǎn)生的干擾為串?dāng)_.

抑制干擾的方法:不同信號線分開走線,避免平行或靠

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