检测系统抗干扰技术.ppt

1、2020/7/24，1，测试系统的抗干扰技术anti-interference technology of detesting system，2020/7/24，2，测试系统的抗干扰技术anti-主要内容干扰的来源和主要介绍：电磁干扰电网干扰环境的合理化干扰，2020/7/24，6，电磁干扰电磁干扰(EMI)是对检测系统和电路最严重的干扰。影响测量的精度。外来电磁干扰包括太阳等天体发射的电磁波、广播、电视机和各种无线通讯设备发出的电磁波、空调、荧光灯、微波炉等家电产品的电磁干扰。1.1外部干扰Outer interference，2020/7/24，7，电网干扰包括高波型或尖脉冲，电力电压波动

2、很大。大功率启动或停止时，浪涌电压与火花放电一起发生。由于负载的即时访问或切断、闪电放电、故障短路或开放，输电线路可能产生高压脉冲或电流浪涌。1.1外部干扰Outer interference，2020/7/24，8，环境中物理和化学干扰环境的温度、湿度、压力、机械振动、化学腐蚀等对检测系统产生物理或化学影响，这些干扰导致系统组件变形，参数发生变化，1.1外部干扰outor干扰信号包括电磁继电器产生的火花放电、自冲击、峰值干扰、噪声电压等。信号传输通道有共同模式干扰和串行模式干扰。2020/7/24，10，传记互锁错误干扰仪表系统内部设备具有大量传记互锁设备，例如焊接盘、插件、信号传输线等。牙

3、齿方面有很大的失败率，直接影响系统的可靠性。在软件故障干扰软件设计中，由于不适当的节目、对CPU的电磁干扰、通过不容错程序人为错误操作而导致的错误都以软件故障的形式出现。1.2内部干扰inner interference，2020/7/24，11，2硬件抗干扰技术硬件防干扰技术，主要内容2.1串行模式干扰抑制2.2公共模式干扰抑制2 12，2.2包括信号线引入的共模干扰和信号源本身的固有漂移、纹波和噪声、电源变压器的不良屏蔽或调节器滤波效果不良等串行模式干扰。常用的抗串行模式干扰措施是使用输入过滤器选择适当的设备，字典处理信号。2020/7/24，13，可以使用输入滤波器来抑制串行模式干扰，如

4、果串行模式干扰频率与被测试信号的频带不同。通常，仪表的输入滤波器使用RC滤波器，在选择电阻和电容器参数时，不仅要考虑串行模式抑制比指标，还要考虑信号源的内部阻抗。同时考虑了共模抑制比和放大器的动态特性要求，因此通常使用辅助电阻低通滤波器网络作为输入通道的滤波器。2.1串行模式干扰抑制restraining of serial interference，2020/7/24，14，使用适当的部件选择双集成A/D转换器，可以减弱周期性串行模式干扰。因为这些设备是转换输入信号的平均值。选择高抗干扰逻辑设备，提高阈值级别，抑制低噪声干扰。人工添加电容器，降低逻辑电路的运行速度，从而抑制高频干扰。2.1字

5、符串模式干扰抑制串行接口，2020/7/24，15，尽快放大测试的信号以提高信噪比。尽快完成A/D转换。采取隔离屏蔽措施。信号线选择带屏蔽层的双绞线或电缆线，接地系统良好。2.1串行模式干扰抑制restraining of serial interference，2020/7/24，16，公共模式干扰是同时叠加在被测试的两条信号线上的外部干扰信号。抑制共模干扰的方法：使用双端输入差分放大器作为仪表输入通道的前置放大器。仪表输入通道的前放大器通常使用差动放大器。使用隔离放大器、变压器和光耦合器分离各种模拟负载和数字信号。也就是说，执行数字和模拟分离。经测试的信号通过变压器耦合或光耦合有效地抑制共

6、模干扰。信号来源于仪表间隔离放大器，抑制共同模式干扰，提高传输信号的信噪比。利用浮法输入双层屏蔽放大器抑制共模干扰。浮体是利用屏蔽方法清空信号的模拟地面，实现抑制共模干扰的目的。2.2公共模式干扰抑制restraining of parallel interference，2020/7/24，17，2.3电子干扰抑制restraining of electro magnetic interference接地技术接地设计有两个茄子基本目的。也就是说，消除了每个电路电流通过公共接地阻抗时产生的噪声电压。避免磁场和地电差的影响，以免形成脂溢。2.3电磁干扰抑制电子干扰，2020/7/24，19，接地

7、设计中应注意的几个茄子问题：轻微接地和多点接地使用原则。高频电路要接地在附近的多点，低频电路要接地一点。通常，频率低于1MHZ，可以使用一些接地。10MHZ以上，使用多点接地；1MHZ到10MHZ时，可以使用轻微接地或多点接地。交流地和信号地不能共享。数字与模拟分开，只在一点接地。电子设备的接地可以根据其作用分为保护接地和信号接地。保护接地的目的是使用低通导体将电子设备的外壳连接到场地，以防止人接触外壳时发生触电危险。信号接地的目的是为电子设备的信号电压提供稳定的零前卫参考点。2.3抑制电磁干扰电子干扰，2020/7/24，20抗干扰的一般原则：对每个干扰源采取不同的保护措施。同时，必须注意所

8、使用的措施不损害用其他屏蔽保护措施接收的屏蔽效果。根据干扰源的特性确定屏蔽材料。根据检测系统的浮动要求，确定需要屏蔽的对象，确定屏蔽的连接和接地。2.3电磁干扰抑制电子干扰，2020/7/24，21，屏蔽起到隔离电磁场的作用，仅适用于防止两种茄子类型的外部干扰：电磁辐射干扰和静电电磁干扰。屏蔽分为静电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽三种茄子类型。静电屏蔽：用接地良好的金属外壳隔离电路，分散电容器泄漏的能量通过屏蔽层短暂访问，而不影响其他电路。静电屏蔽对高频或低频静电感应都有效。对静电屏蔽材料的要求主要是导电性能好。2.3电磁干扰抑制电子干扰，2020/7/24，22，磁屏蔽：用高电导率材料包裹需要干扰源

9、或屏蔽的零件，从而“缩短”干扰磁场，磁屏蔽主要是低频磁场磁屏蔽的基本要求是选择投资率高的材料。电磁屏蔽：利用金属板对电磁场进行吸收损失、介面反射损失、内部反射损失的原理，抑制辐射干扰。电磁屏蔽主要涉及高频干扰，即电磁场辐射干扰的措施。电磁屏蔽效果与辐射干扰的频率、场的特性等有很大关系，因此，应根据上述三个茄子损耗总和的最大原则确定使用的屏蔽材料和厚度，即使要求更高，也可以使用双屏蔽。2.3抑制电磁干扰电子干扰，2020/7/24，23，信号的屏蔽传输：输出信号必须传送到屏蔽线，屏蔽线可以抑制静电感应干扰。一般信号的传输可以使用双绞线来抑制电磁干扰。在要求高的情况下，应使用双屏蔽线。放大器，屏蔽线接地需要一些接地。屏蔽和接地：屏蔽接地的基本原则：屏蔽罩的接地连接到系统信号的参考点，只能连接到一个位置。具有相同参照点的所有回路单元必须全部放置在一个屏蔽层内，并且其引线必须使用屏蔽线。接地参考点不同的单元必须分别屏蔽，并渡边杏位于同一屏蔽层内。2.3抑制电磁干扰电子干扰，2020/7/24，24，2.4隔离技术Isolation technology，隔离技术噪声源和信号线隔离技术光耦合器最常用光电耦合器是将发光元