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我们使用的模拟量传感器容易受干扰怎么办？

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

我们使用的模拟量传感器容易受干扰怎么办？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

模拟量传感器的干扰可以从硬件设计和软件设计着手改善

干扰的确很令我们“头疼”，有时候花了很多时间都没办法找出干扰源。找到干扰源，我们才可以进行针对性的改善。硬件是基础，软件是“灵魂”，在做产品设计的时候，需要全面考虑，在硬件设计上就要考虑怎么去控制、消除干扰；再从软件设计上提升产品的稳定和可靠。

硬件设计减少或者避免模拟量传感器受到干扰

电源和地

电源给我们的产品提供能量，同时电源出会带入各种干扰信号。设计产品的时候首先需要根据模拟量传感器的要求设计适合的供电电源，纹波当然是越少越好了。数字地、摸拟地和电源地可以进行分隔（可以用0Ω进行联接），以减少干扰。有需要的时候，可以对PCB进行大面积铺地。

传感器放置和走线

传感器尽量远离有高频信号的地方，走线也尽可能短一些。绕得越远就越容易引入干扰信号。

设计合理的滤波

电容、电感、磁珠是常用的滤波元件，可以根据传感器的要求，选择合适的滤波元件来消除干扰。

光耦隔离

干扰比较严重的时候，可以使用光耦进行隔离，当使用独立的电源和地，并使用光耦隔离输入，

软件滤波消除无效数据

除了硬件设计上提高抗干扰，我们还可以软件算法来消除模拟量传感器的一些无效数据。模拟量传感器常见的软件滤波方法有：限幅滤波法、中位值滤波法、算术平均滤波法、滑动平均滤波法、防脉冲干扰平均滤波法、一阶滞后滤波法、加权递推平均滤波法、消抖滤波法、限幅消抖滤波法、IIR 数字滤波器等等。可以根据产品设计和模拟量传感器的特点，使用适合的软件滤波算法。有兴趣有朋友可以去深入学习一下哦！

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回答于 2019-09-11 08:43:50

在硬件设计当中，对传感器的信号采集会经常用到，但经常会出现各类干扰，所以这里简单阐述一下，各类干扰原因有哪些

传感器收到干扰的影响

模拟量收到干扰后的现象后，单片机采集到的信号文波增大，测量的精度降低。直接决定了项目的成败。

几种干扰的造成原因

1，pcb布板涉及问题，在模拟信号走线时，没有用模拟地包裹模拟信号，甚至有可能信号线然后直接走了电源线，这种就很容易收到干扰，

解决方案：是布板时，将GND包裹住模拟信号线。如果有模拟GND和数字GND，则需要进行分开连接，并使用0欧电阻进行级联。

2 ，原理设计问题。 模拟信号的采集芯片供电系统文波过大，其滤波电路没有涉及合理，隔离电路没有做到位，滤波电路没有紧靠器件等。

解决方案：保证供电电压文波，滤波电路需要靠近芯片或者传感器；

3，器件布局的问题，假如有对应的无线模组如2G/4G/Wifi/nbio/zigbee等通信模组时，如果设计时布局位置不合理，其发射的无线信号对模拟量将会有很大文波，更有可能辐射会对单片机的供电系统，复位电路的电平都造成影响。出现重启，关机，死机等不良现象。

解决方案：如天线是板载天线，则天线周边需要镂空，辐射的方向要向外，传感器与传输模块要进行分开放置，有条件传感器可以安装屏蔽罩。

几种对干扰控制严格的领域

1， 医疗行业，为了能够采集人体各类参数，会使用非常多的传感器，而人体很多的参数都很小，所以需要对信号进行放大，如胎心仪，心电监护仪，如果在电路设计中，文波干扰源过大，则不能得到正常的波形和赋值，项目直接就失败了。

2，仪器仪表行业 ，我们常用的万用表，示波器，会需要测量各类外接的数字量模拟量，本来就是用来测量外接信号源，经常会需要测量uA级别电流和mA电压，如果文波过大，覆盖了正常型号，那性能就直线下降。很多场合需求就不可用了。

这样的应用还很多很多，这里就不再举例说明。

总结

信号干扰的原因各种各样，根据项目的不同而各有差异，所以在设计原理图和pcb画板时，要综合考虑电源，滤波，辐射，布局，工频等因素。合理设计。

回答于 2019-09-11 08:43:50

我们用模拟量传感器容易受干扰怎么办？

模拟量信号已经被广泛DCS、PLC生产过程控制，由于容易受到外界干扰从而影响控制准确性。



模拟量传感器有电量传感器和非电量传感器之分，电量传感器一般输出隔离模拟量信号，非电量传感器多数输出非隔离模拟量信号，在生产过程控制中后者容易外界干扰。非电量模拟量传感器工作电源一般取用自动化系统设备提供的 24V电源模块，多数是不隔离的，想实现各控制、监测，确保相关设备自动化系统正常运行，干扰问题不容忽视。

从题目说的问题，基本上可判断是关于非电量模拟量传感器。什么是非电量模拟量？有电工基础的都明白，电流、电压、功率等都是电量模拟量，在生活中都看到过，水的压力、流量、水温、水位等，这些都属于非电量模拟量，用于检测非电量模拟量的传感器称之为非电量模拟量传感器。这些传感器由于接线有2～4线制的，共同点都需外部提供电源，为了保证安全一般用的是24VDC，目前采用最多的供电方式就是利用相关控制系统设备提供24VDC电源，而且这些接线方式的传感器工作电源及输出信号均未采用有效的隔离措施，因此有很大的弊病和极有可能导致的危害，因为模拟量没有有效的隔离，所以它们的测量精度和抗工频电磁干扰能力大大降低。那么就要解决问题，个人认为最简单的办法把信号隔离器与非电量模拟量传感器配合应用，这是有益的选择。

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