关于常见的模拟量传感器抗干扰技术,你知道有哪些吗?
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在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不知道它的一些组成部分,比如它可能含有的模拟量传感器,那么接下来让小编带领大家一起学习模拟量传感器抗干扰技术。
1、屏蔽技术
容器由金属材料制成。将被保护电路封闭,可有效防止电场或磁场的干扰。这种方法称为屏蔽。屏蔽可分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽。
2、静电屏蔽
根据电磁学原理,置于静电场中的封闭空心导体内部没有电场线,内部各点是等势的。利用这一原理,用铜或铝等导电性好的金属制成密闭的金属容器,并与地线相连。需要保护的电路取值为r,使外界干扰电场不影响其内部电路,反之亦然。内部电路产生的电场不会影响外部电路。这种方法称为静电屏蔽。
3、电磁屏蔽
对于高频干扰磁场,利用涡流原理,使高频干扰电磁场在屏蔽金属中产生涡流,消耗干扰磁场的能量。涡流磁场抵消了高频干扰磁场,从而保护被保护电路不受高频电磁场的影响。这种屏蔽方式称为电磁屏蔽。如果电磁屏蔽层接地,它也起到了静电屏蔽的作用。传感器的输出电缆一般采用铜网屏蔽,兼有静电屏蔽和电磁屏蔽的作用。
4、低频磁屏蔽
如果干扰是低频磁场,此时涡流现象并不明显,上述方法的抗干扰效果不是很好。因此,必须采用高磁导率材料作为屏蔽层,以限制低频干扰磁力线对磁场的影响。磁屏蔽层内部电阻很小。保护被保护电路不受低频磁场耦合干扰的影响。这种屏蔽方式一般称为低频磁屏蔽。传感器检测仪的铁壳起到低频磁屏蔽的作用。如果进一步接地,它将同时起到静电屏蔽和电磁屏蔽的作用。
5、接地技术接地技术
是抑制干扰的有效技术之一,是屏蔽技术的重要保障。正确接地可以有效抑制外界干扰,同时可以提高测试系统的可靠性,减少系统本身产生的干扰因素。接地的目的有两个:安全和干扰抑制。因此,接地分为保护接地、屏蔽接地和信号接地。保护接地是为了安全起见,传感器测量设备的外壳和底盘必须接地。信号地线分为模拟信号地线和数字信号地线。模拟信号一般比较弱,所以对地线要求较高:数字信号一般比较强,所以对地线要求可以低一些。不同的传感器检测条件对接地方式也有不同的要求,必须选择合适的接地方式。常见的接地方式有单点接地和多点接地。
6、一点接地
一般建议在低频电路中使用一点接地。它有径向接地线和母线式接地电路。径向接地是指电路中的每个功能电路都与一个零电位参考点直接相连:母线式接地是使用具有一定截面积的优质导体作为接地母线,直接连接至零电位点,电路中各功能块的地可接至附近的母线。传感器和测量装置构成了一个完整的检测系统,但两者可能相距甚远。
7、多点接地
一般建议高频电路采用多点接地。在高频下,即使是一小段地线也会有很大的阻抗压降。在分布电容的作用下,不可能实现一点接地。因此,可以采用平面接地法,即多点接地法。导电平面体连接零电位参考点,每个高频电路的地线连接导电平面体。由于导电平面体的高频阻抗很小,基本保证了各处电位的均匀性,同时增加了旁路电容,降低了压降。 因此,在这种情况下应采用多点接地。
8、滤波技术
滤波器是抑制交流串模干扰的有效手段之一。传感器检测电路中常见的滤波电路包括Rc滤波器、交流电源滤波器和真电流电源滤波器。
9、光电耦合技术
除了用于光电控制之外,现在越来越多地使用光耦合器来提高系统抗共模干扰的能力。当驱动电流流过光电耦合器中的发光二极管时,光电晶体管被光饱和。脉冲电路中的噪声抑制,如果脉冲电路中有干扰噪声。可以对输入的脉冲进行微分再积分,然后设置一定幅度的阈值电压,从而滤除小于阈值电压的信号。
相信通过阅读上面的内容,大家对模拟量传感器抗干扰技术有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。