详解传感器检测环节的八大常用抗干扰技术
随着现代科技的变革,生产自动化水平也大大提升。在工业生产中广泛应用各种传感器及自动检测装置来监控生产的各个环节,有的还必须计算机来掌控生产的全过程,这样的系统中,一般必须数百个有所不同的传感器将各种有所不同的非电参量转换成电量,可供计算机处置。 但由于生产现场往往不存在大量的电和磁的干扰源,它们叮能不会毁坏传感器、计算机乃至整个检测系统的长时间工作,因此抗干扰技术是传感器检测系统的重要环节,对于专门从事自动检测工作的人来说,理解抗干扰技术是十分适当的。
随着现代科技的变革,生产自动化水平也大大提升。在工业生产中广泛应用各种传感器及自动检测装置来监控生产的各个环节,有的还必须计算机来掌控生产的全过程,这样的系统中,一般必须数百个有所不同的传感器将各种有所不同的非电参量转换成电量,可供计算机处置。
但由于生产现场往往不存在大量的电和磁的干扰源,它们叮能不会毁坏传感器、计算机乃至整个检测系统的长时间工作,因此抗干扰技术是传感器检测系统的重要环节,对于专门从事自动检测工作的人来说,理解抗干扰技术是十分适当的。在电子测量装置的电路中经常出现的、多余的信号称作噪声,当噪声影响电路长时间工作时,该噪声就称作阻碍。
信号传输过程中阻碍的构成必需不具备三项因素,即干扰源、阻碍途径以及对噪声敏感性较高的接管电路。因此避免或弱化噪声阻碍的方法可以针对这三项中的其中给定一项采取措施。在传感器检测电路中较为常用的方法,是对阻碍途径及接管电路采取相应的措施以避免或弱化噪声阻碍。下面讲解几种常用的、行之有效的抗干扰技术。
1、屏蔽技术利用金属材料做成容器.将必须维护的电路包在在其中,可以有效地避免电场或磁场的阻碍,此种方法称作屏蔽。屏蔽又可分成静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等。2、静电屏蔽根据电磁学原理,置放静电场中的密封空心导体内部无电场线,其内部各点等电位。用这个原理,以铜或铝等导电性较好的金属为材料,制作密封的金属容器,并与地线相连,把必须维护的电路值r其中,使外部阻碍电场不影响其内部电路,反过来,内部电路产生的电场也会影响外电路。
这种方法就称作静电屏蔽。例如传感嚣测量电路中,在电源变压器的一次外侧和二次外侧之间放入一个尚存缝隙的导体,并把它短路,可以避免两绕组之回答的静电耦合,这种方法就归属于静电屏蔽。
3、电磁屏蔽对于高频阻碍磁场,利用电涡流原理,使高频阻碍电磁场在屏蔽金属内产生电涡流,消耗阻碍磁场的能量,涡流磁场抵销高频阻碍磁场,从而使被维护电路免遭高频电磁场的影响。这种屏蔽法就称作电磁屏蔽。若电磁屏蔽层短路,同时兼具静电屏蔽的起到。
传感器的输入电缆一般使用铜质网状屏蔽,既有静电屏蔽又有电磁屏蔽的起到。屏蔽材料必需自由选择导电性能较好的较低电阻材料,如铜、铝或镀银铜等。4、低频磁屏蔽阻碍如为低频磁场,这时的电涡流现象不过于显著,要用上述方法抗干扰效果并不好,因此必需使用使用高导磁材料不作屏蔽层,以便把低频阻碍磁感线容许在磁阻较小的磁屏蔽层内部。
使被维护电路免遭低频磁场耦合阻碍的影响。这种屏蔽方法一般称作低频磁屏蔽。传感器检测仪器的铁皮外壳就起低频磁屏蔽的起到。
若更进一步将其短路,又同时起静电屏蔽和电磁屏蔽的起到。基于以上三种常用的屏蔽技术,因此在阻碍比较严重的她方,可以使用填充屏蔽电缆,即外层是低频磁屏蔽层。内层是电磁屏蔽层.超过双重屏蔽的起到。
例如电容式传感器在实际测量时其寄生电容是必需解决问题的关键问题,否则其传输效率、灵敏度都要变短。必需对传感器展开静电屏蔽,而其电极引向线就使用双层屏蔽技术,一般称作驱动电缆技术。
用这种方法可以有效地的解决传感器在用于过程中的寄生电容。5、短路技术短路技术是诱导阻碍的有效地技术之一,是屏蔽技术的最重要确保。准确的短路需要有效地诱导外来阻碍,同时可提升测试系统的可靠性,增加系统自身产生的阻碍因素。
短路的目的有两个:安全性和诱导阻碍。因此短路分成维护短路、屏蔽短路和信号短路。维护短路以安全性为目的,传感器测量装置的机壳、底盘等都要短路。
拒绝短路电阻在10?以下。屏蔽短路是阻碍电压对地构成较低压通路,防止阻碍测量装置。短路电阻不应大于0.02?。信号短路是电子装置输出与输入的零信号电位的公共线,它本身有可能与大地是绝缘的。
信号地线又分成模拟信号地线和数字信号地线,模拟信号一般较强,故对地线拒绝较高:数字信号一般较强,故对地线拒绝可低一些。有所不同的传感器检测条件对短路的方式也有有所不同的拒绝,必需自由选择适合的短路方法,常用短路方法有一点短路和多点按地。下面得出这两种有所不同的短路处置措施。
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