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我们使用的模拟量传感器容易受干扰怎么办?
干扰,传感器,信号我们使用的模拟量传感器容易受干扰怎么办?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
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证。正确的接地能够有效地抑制外来干扰,同时可提高测试系统的可靠性,减少系统自身产生的干扰因素。接地的目的有两个:安全性和抑制干扰。因此接地分为保护接地、屏蔽接地和信号接地。保护接地以安全为目的,传感器测量装置的机壳、底盘等都要接地。信号地线又分为模拟信号地线和数字信号地线,模拟信号一般较弱,故对地线要求较高:数字信号一般较强,故对地线要求可低一些。不同的传感器检测条件对接地的方式也有不同的要求,必须选择合适的接地方法,常用接地方法有一点接地和多点按地。
6、一点接地
在低频电路中一般建议采用一点接地,它有放射式接地线和母线式接地线路。放射式接地就是电路中各功能电路直接用导线与零电位基准点连接:母线式接地就是采用具有一定截面积的优质导体作为接地母线,直接接到零电位点,电路中的各功能块的地可就近接在该母线上。传感器与测量装置构成一个完整的检测系统,但两者之问可能相距较远。
7、多点接地
高频电路一般建议采用多点接地。高频时,即使一小段地线也将有较大的阻抗压降,加上分布电容的作用,不可能实现一点接地,因此可采用平面式接地方式,即多点接地方式,利用一个良好的导电平面体接至零电位基准点上,各高频电路的地就近接至该导电平面体上。由于导电平面体的高频阻抗很小,基本保证了每一处电位的一致,同时加设旁路电容等减少压降。因此,这种情况耍采用多点接地方式。
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有Rc滤波器、交流电源滤波器和真流电源滤波器。下面介绍这几种滤波电路的应用。
1)RC滤波器:当信号源为热电偶、应变片等信号变化缓慢的传感器时,利用小体积、低成本的无源Rc滤波器将会对串模干扰有较好的抑制效果。但应该一提的是,Rc滤波器是以牺牲系统响应速度为代价来减少串模干扰的。
2)交流电源滤波器:电源网络吸收了各种高、低频噪声,对此常用Lc滤波器来抑制混入电源的噪声。
3)直流电源滤波器:直流电源往往为几个电路所共用,为了避免通过电源内阻造成几个电路问相互干扰,应该在每���电路的直流电源上加上Rc或Lc退耦滤波器,用来滤除低频噪声。
9、光电耦合技术
光电耦合器除了用于做光电控制以外,现在被越来越多的用于提高系统的抗共模干扰能力。当有驱动电流流过光藕合器中的发光二极管,光电三极管受光饱和。脉冲电路中的嗓声抑制,若在脉冲电路中存在干扰噪声。可以将输入脉冲微分后再积分,然后设置一定幅度的门限电压,使得小于该门限电压的信号被滤除。
对于模拟信号可以先用A/D转换。再用这种方法滤除噪声。我们在使用这些抗干扰技术时要根据实际情况迸行选择。切不可盲目使用,否则不但达不到抗干扰的目的,可能还会有其他不良影响。
回答于 2019-09-11 08:43:50
传感器的抗干扰是非常重要,但也是非常令人头疼的问题,尤其是在工业现场,环境恶劣,周围大功率设备较多,模拟量在传输的时候很容易被干扰,导致接收端出错或者信号不稳定,引起控制器的误判。如何提高传感器的抗干扰性、提高信号的传输质量,一直是各设备厂商所要努力的方向。
1 从设计/选型上严谨考虑干扰问题
不管是从研发角度,还是从设备选型的较多,尽量避开模拟量。在做方案的初期就要考虑到周围设备、周围环境的情况,在选型传感器、设计设备接口的时候尽量避免模拟量的远传,优先选用数字通讯接口。比如选择RS485接口的设备或者CAN总线接口的设备,这类通讯接口的传输距离比较远,受干扰较小,还可以加中继扩展距离。尽量做到在源头上就能避免掉模拟量。
2 尽量选择电流型的模拟量
电压信号和电流信号是两个非常重要的模拟量信号。比如0-5V和4-20mA在工业上就应用较多。电压信号容易受到线阻的影响导致信号衰减非常严重,所以电压信号不适合远传。对传输距离有要求的话,可以考虑采用电流信号,相对于电压信号而言,电流信号传输距离较远且受干扰情况要优于电压信号。
3 采用信号转换器
如果现场的设备型号和传输信号已经确定,可以选择采用信号转换器的方式来实现信号的转换,可以将模拟量信号转化成数字量信号传输。如将电压信号转换为电流信号,将电压、电流信号转换为RS485/CAN通讯等,可大大降低模拟信号的受干扰程度。
4 对大功率设备做好接地处理
工业现场有很多大功率的设备,如大功率电机、变频器等。这类设备在工作的时候对周围的弱电设备干扰较为严重。可以选择电抗器、大功率设备接地等方式减缓对周围设备的影响。同时,在布线时,将信号线可电力线分开。
信号的干扰是一直存在的问题,一定要结合实际情况,采取有效的措施方能保证信号的传输质量。
以上就是这个问题的回答,感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号:玩转嵌入式。感谢大家。
回答于 2019-09-11 08:43:50
一、屏蔽措施。二、传感信号放大处理尽量靠近现场和前端,以增加信噪比。三、优选模数转换,可确保后续的传输、存储、处理的信号质量。
回答于 2019-09-11 08:43:50
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