自动检测技术第4版赖申江马西秦习题解答教学课件 习题与思考题解答13.doc

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1、习题与思考题解答（第13章）１．论述检测装置的干扰来源。解：检测装置的干扰，按来源可分成内部干扰和外部干扰两大类。外部干扰主要来自自然界以及检测装置周围的电气设备，是由使用条件和外界环境决定的，与系统装置本身的结构无关。检测装置周围的电气设备产生干扰的因素有电磁场、电火花、电弧焊接、高频加热、晶闸管整流装置等强电系统的影响。这些干扰主要通过供电电源对检测装置产生影响。在大功率供电系统中，大电流输电线产生的交变电磁场，也会对检测装置产生干扰。内部干扰是由装置内部的各种元器件引起的。它包括固定干扰和过渡干扰。过渡干扰是电路在动态工作时引起的干扰。固定干扰包

2、括电阻中随机性电子热运动引起的热噪声；半导体内载流子随机运动引起的散粒噪声；两种导电材料之间不完全接触时产生的接触噪声；因布线不合理，寄生振荡引起的干扰等。2．硬件干扰抑制方法有哪些？解：检测装置的硬件干扰抑制方法有屏蔽技术、接地技术、浮空技术、隔离技术、滤波器等多种抗干扰措施。屏蔽技术主要是抑制电磁感应对检测装置的干扰，屏蔽包括静电屏蔽、电磁屏蔽、低频磁屏蔽、驱动屏蔽。接地技术的基本目的是消除各电路电流流经公共地线时所产生的噪声电压，以及免受电磁场和地电位差的影响。浮空的目的是要阻断干扰电流的通路。浮空后，检测电路的公共线与大地（或机壳）之间的阻抗很

3、大，因此，浮空与接地相比能更强的抑制共模干扰电流。当检测装置的信号测量电路及信号源在两端接地时，很容易形成环路电流，引起干扰。这时就需要采用隔离的方法。特别当测量系统含有模拟与数字、低压与高压混合电路时，必须对电路各环节进行隔离，这样还可以同时起到抑制漂移和安全保护的作用。隔离的方法主要是采用变压器隔离或光电耦合。滤波器是一种允许某一频带信号通过，而阻止某些频带通过的网络，是抑制干扰的最有效的手段之一，特别是对抑制经导线耦合到电路中的噪声干扰效果更显著。3．软件干扰抑制方法有哪些？解：常用的软件干扰抑制技术主要有数字滤波、冗余技术等。数字滤波主要解决来

4、自检测装置输入通道的干扰信号。常用的数字滤波方法有算术平均值法、中位值法、复合滤波法等。冗余技术主要解决的是干扰信号已经通过某种途径作用到CPU上使CPU不能按正常状态执行程序，从而引起误动作的场合。4．接地设计时应注意什么问题？解：接地设计应注意以下几个方面的问题。1）一点接地和多点接地：一般高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。2）交流地线、功率地线与信号地线不能共用。3）屏蔽层与公共端的连接：当一个接地的放大器与一个不接地的信号源连接，则连接电缆的屏蔽层应接到放大器公共端，反之应接到信号源公共端。高增益放大器的屏蔽层应接到放大器的公共端。4

5、）屏蔽（或机壳）的接地方式：电场屏蔽是为了解决分布电容问题，一般接大地；电磁屏蔽主要避免高频电磁场的辐射干扰，可接大地，也可不接。低频磁屏蔽是防止磁铁、电机、变压器等的磁感应和磁耦合，一般接大地。5）电缆和接插件屏蔽时，高电平线和低电平线不应走同一条电缆；高电平线和低电平线不应使用同一接插件；设备上进出电缆的屏蔽应保持完整。电缆和屏蔽线也要经插件连接。两条以上屏蔽电缆共用一个插件时，每条电缆的屏蔽层都要用一个单独接线端子，以免电流在各屏蔽层流动。