检测系统抗干扰技术

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1、检测系统的抗干扰技术Anti-interferencetechnologyofdetestingsystem7/16/20211检测系统的抗干扰技术Anti-interferencetechnologyofdetestingsystem主要内容干扰的来源及分类硬件抗干扰技术软件抗干扰技术7/16/202121干扰的来源及分类干扰窜入仪表内部的三个主要途径：电磁感应传输通道电源线干扰存在的三个要素：干扰源耦合通道对干扰敏感的接受电路7/16/202131干扰的来源及分类1.1外部干扰1.2内部干扰7/16/202141.1外部干扰Outerinterference外部

2、干扰主要来自环境温度和湿度的变化、机械的振动和冲击以及电磁辐射和传导等。主要介绍：电磁干扰电网干扰环境的理化性干扰7/16/20215电磁干扰电磁干扰（ElectromagneticInterference,EMI）是对检测系统和电路最严重的干扰。它影响测量的精度。外来电磁干扰包括太阳等天体辐射的电磁波，广播、电视及各种无线通信设备发出的电磁波，空调机、日光灯、微波炉等家用电器产生的电磁干扰。1.1外部干扰Outerinterference7/16/20216电网干扰含有高次谐波或尖脉冲，供电电压大幅度波动。大功率的启动或停止时，出现浪涌电压，并伴有电火花放电。由于负

3、载的瞬时接入或切断、雷电放电、故障短路或开路，输电线会产生高压脉冲或电流浪涌。1.1外部干扰Outerinterference7/16/20217环境的理化性干扰环境的温度、湿度、压力、机械振动、化学腐蚀等都会对检测系统形成物理或化学上的影响，这些干扰将使系统的元件发生变形、参数变化、绝缘强度下降、性能变差，最终导致系统不能正常工作。1.1外部干扰Outerinterference7/16/202181.2内部干扰Innerinterference内部电磁干扰系统内部单元、信号线、信号线和电源和地之间都存在电磁干扰。干扰信号包括电磁继电器产生的火花放电、自激震荡、尖峰

4、干扰、噪声电压等。在信号传输通道存在共模干扰和串模干扰。7/16/20219电气互锁故障干扰仪表系统内部器件存在大量的电气上的互锁，如焊盘、接插件、信号传输线等，在这方面存在着较大的故障率，直接影响系统的可靠性。软件故障干扰在软件设计中，考虑不周的程序、电磁干扰作用于CPU、人为错误操作通过容错性能不好的程序造成的故障，都以软件故障的形式表现。1.2内部干扰Innerinterference7/16/2021102硬件抗干扰技术Hardwareanti-interferencetechnology主要内容2.1串模干扰的抑制2.2共模干扰的抑制2.3电磁干扰的抑制2.

5、4隔离技术7/16/2021112.1串模干扰的抑制Restrainingofserialinterference串模干扰是由外部条件引起叠加在被测电压上的干扰信号。包括信号线引入的共模干扰，以及信号源本身固有的漂移、纹波和噪声以及电源变压器不良屏蔽或稳压滤波效果不良等引入的串模干扰。常用的抗串模干扰措施有：采用输入滤波器选择合适的器件对信号的预处理7/16/202112采用输入滤波器当串模干扰频率与被测信号的频带不同时，可采用相应的滤波器抑制串模干扰。通常，仪表的输入滤波器都采用RC滤波器，在选择电阻和电容参数时，除了要满足串模抑制比指标外，还要考虑信号源的内阻抗，

6、兼顾共模抑制比和放大器动态特性的要求，因此，常用二级阻容低通滤波网络作为输入通道的滤波器。2.1串模干扰的抑制Restrainingofserialinterference7/16/202113选择合适的器件利用双积分式A/D转换器可以削弱周期性的串模干扰。由于此类器件是对输入信号的平均值进行转换的。选择高抗扰度的逻辑器件，通过提高阈值电平来抑制低噪声的干扰。可人为附加电容器，降低某个逻辑电路的工作速度以抑制高频干扰。2.1串模干扰的抑制Restrainingofserialinterference7/16/202114对信号的预处理尽早对被测信号进行前置放大，以提高

7、信噪比。尽早完成A/D转换。采取隔离屏蔽措施。信号线选用带屏蔽层的双绞线或电缆线，并有良好的接地系统。2.1串模干扰的抑制Restrainingofserialinterference7/16/202115共模干扰是同时叠加在两条被测信号线上的外界干扰信号。抑制共模干扰的方法：利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。仪表输入通道的前置放大器常用差分放大器。利用隔离放大器、变压器和光耦合器将各种模拟负载和数字信号隔离开，也就是将数字地和模拟地断开。被测信号通过变压器耦合或光耦合，有效抑制共模干扰。信号源于仪表间隔离放大器，既可以抑制共模干