智能仪器技术 课件 21 抗干扰具体方法.pptx

智能仪器的准确性和可靠性设计揭秘线路干扰的抑制电源干扰的抑制软件抗干扰

干扰的途径干扰源存在于仪表内、外部都有可能存在。仪表外部大功率用电设备，大功率变压器，电力网等都是干扰源仪表内部电源变压器，线圈，继电器，开关以及电源线等。1、信号源与仪表之间的连接导线、仪表内部的配线通过磁耦合在电路中形成干扰。2、干扰源通过电容的耦合在回路中形成干扰，它是两电场相互作用的结果。

干扰的途径3、大地中各个不同点之间往往存在电位差，尤其在大功率用电设备附近，当这些设备的绝缘性能下降时，电位差更大。4、当仪表的桥路电源接地时，除桥路输出不平衡信号电压以外，信号线对地还有一公共电压，该公共电压不是所要测量的信号电压，而是共模干扰的一种表现。

线路干扰的形式导线传输时，干扰的二种形态：共模干扰和差模干扰差模干扰差模信号是在两根导线分别做为往返线路传输，又称串模干扰。共模干扰共模信号是以两根导线做去路，地线做返回路传输。

差模干扰和共摸干扰的识别差模干扰共模干扰从干扰源判断雷电、附近产生的电弧、附近的电台或其它大功率辐射装置在电缆上产生的干扰----共摸干扰同一路电力线上工作的马达、开关电源、可控硅等会在电源线上产生干扰----差模干扰

差模干扰和共摸干扰的识别从频率上判断差模干扰频率比较低，主要集中在1MHz以下为主；共摸干扰主要集中在5MHz以上为主。共摸干扰通过空间感应到电缆上，这种感应只有在较高频率才容易发生。例外：当电缆从很强的磁场辐射源（开关电源）旁边通过时，也会感应上频率较低的共摸干扰。

干扰的形式来自外界或电路其它部分的干扰电磁波在电缆与“地”的回路中感应产生的；系统中“地”电位不一致；（地线电阻不等于0）模拟信号系统对地的漏阻抗共模干扰的来源

干扰的形式共模干扰共模抑制比：反映共模干扰的抑制能力?共模干扰电压共模干扰转换成串模干扰电压如果电路不平衡，在电缆中不同导线上的共模干扰电流的幅度、相位发生差异时，共模干扰则会转变成差模干扰。

共模干扰单端对地输入双端不对地输入被测信号有单端对地和双端不对地两种输入方式。智能仪器的抗干扰具体措施单端对地输入方式，Ucm1=Ucm，CMRR=0，无共模干扰抑制能力。

干扰的形式对于双端不对地的信号输入方式，共模干扰电压Ucm在A，B两端产生的共模电压分别为：在A、B之间产生的等效串模干扰电压Un为：

干扰的形式若Zs1=Zs2,Zc1=Zc2，则UAB=0，不会引入共模干扰。但实际上无法满足，总存在一定的共模干扰电压。当Zs1和Zs2越小，Zc1和Zc2越大，且Zc1和Zc2越接近时，共模干扰的影响就越小。一般情况下，共模干扰电压UAB总是转化成一定的串模干扰Un出现在两个输入端之间。

智能仪器的抗干扰具体措施采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模电压屏蔽的方法使“模拟地”浮空绝缘阻抗，阻抗值很大为共模电流提供通路在输入回路中产生共模电流共模干扰的抑制---浮地屏蔽

智能仪器的干扰技术由共模电压Ucm引入的串模干扰电压UAB非常弱。共模干扰的抑制--浮地屏蔽

智能仪器的抗干扰具体措施共模干扰的抑制---隔离采用双端输入的差分放大器作为仪表输入通道的前置放大器；利用变压器或光电耦合器把模拟负载与数字信号隔离开来；有效的隔离两个地之间的电联系，以及采用被测信号的双端差动输入方式。具体的有变压器隔离、光电隔离等措施。

智能仪器的干扰技术共模干扰的抑制--共模电感共模电感，也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。共模电感的特点：对共模电流高阻抗，对差模电流（负载电流）无感抗

智能仪器的干扰技术共模干扰的抑制--共模电感

智能仪器的干扰技术共模干扰的抑制--共模电感当工作电流流过两个绕向相反线圈时，产生两个相互抵消的磁场H1、H2，此时工作电流主要受到线圈欧姆电阻以及可忽略不计的工作频率下小漏电感的阻尼。如果干扰信号流过线圈时，线圈即呈现高阻抗，产生很强的阻尼效果，达到衰减干扰信号的目的。

智能仪器的抗干扰具体措施差模干扰的抑制仪表输入端加滤波电路选择器件双积分AD转换器。如MC14433。抗干扰能力强的逻辑器件。尽早对被测信号进行前置放大，提高信噪比尽早的完成模数转换或采取隔离、屏蔽等措施良好的电磁屏蔽使用屏蔽电线或屏蔽电缆，屏蔽层采取一端接地的方式信号线远离强电磁场，不要与动力线太近电磁感应的串模干扰前提是减小共模干扰

智能仪器的抗干扰具体措施差模干扰的抑制差模电感（差模线圈）绕在一个铁心上的一个线圈差模电感对于差模电流表现为高阻抗，对共模电流表现为零阻抗，它在电路中的作用是滤除电路当中的差模信号。

智能仪器的干扰具体措施

智能仪器的抗干扰具体措施安规电容安规电容主要有两大类：X安规电容，Y安规电容器。X系列安规电容即是金属化薄膜型安规电容器。按耐压等级不同