傳感器檢測系統中的抑制干擾的有效技術之一‘接地技術’
來源:未知 日期:2017/06/13 瀏覽量:次
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抗干擾技術是傳感器檢測系統的重要環節,對于從事自動檢測工作的人來說,了解抗干擾技術是非常必要的。在電子測量裝置的電路中出現的、無用的信號稱為噪聲,當噪聲影響電路正常工作時,該噪聲就稱為干擾。信號傳輸過程中干擾的形成必須具備三項因素,即干擾源、干擾途徑以及對噪聲敏感性較高的接收電路。因此消除或減弱噪聲干擾的方法可以針對這三項中的其中任意一項采取措施。在傳感器檢測電路中比較常用的方法,是對干擾途徑及接收電路采取相應的措施以消除或減弱噪聲干擾。
接地技術是抑制干擾的有效技術之一,是屏蔽技術的重要保證。正確的接地能夠有效地抑制外來干擾,同時可提高測試系統的可靠性,減少系統自身產生的干擾因素。接地的目的有兩個:安全性和抑制干擾。因此接地分為保護接地、屏蔽接地和信號接地。保護接地以安全為目的,傳感器測量裝置的機殼、底盤等都要接地。要求接地電阻在10Ω以下。屏蔽接地是干擾電壓對地形成低阻通路,以防干擾測量裝置。接地電阻應小于0.02Ω。信號接地是電子裝置輸入與輸出的零信號電位的公共線,它本身可能與大地是絕緣的。信號地線又分為模擬信號地線和數字信號地線,模擬信號一般較弱,故對地線要求較高:數字信號一般較強,故對地線要求可低一些。
不同的傳感器檢測條件對接地的方式也有不同的要求,必須選擇合適的接地方法,常用接地方法有一點接地和多點按地。下面給出這兩種不同的接地處理措施:
一、一點接地
在低頻電路中一般建議采用一點接地,它有放射式接地線和母線式接地線路。放射式接地就是電路中各功能電路直接用導線與零電位基準點連接:母線式接地就是采用具有一定截面積的優質導體作為接地母線,直接接到零電位點,電路中的各功能塊的地可就近接在該母線上。這時若采用多點接地,在電路中會形成多個接地回路,當低頻信號或脈沖磁場經過這些回路時,就會引起電磁感應噪聲,由于每個接地回路的特性不同,在不同的回路閉合點就產生電位差,形成干擾。為避免這種情況,最好采用一點接地的方法。
傳感器與測量裝置構成一個完整的檢測系統,但兩者之問可能相距較遠。由于工業現場大地電流十分復雜,所以這兩部分外殼的接大地點之間的電位一般是不相同的,若將傳感器與測量裝置的零電位在兩處分別接地,即兩點接地,則會有較大的電流流過內阻很低的信號傳輸線產生壓降,造成串模干擾。因此這種情況下也應該采用一點接地方法。
二、多點接地
高頻電路一般建議采用多點接地。高頻時,即使一小段地線也將有較大的阻抗壓降,加上分布電容的作用,不可能實現一點接地,因此可采用平面式接地方式,即多點接地方式,利用一個良好的導電平面體(如采用多層線路板中的一層)接至零電位基準點上,各高頻電路的地就近接至該導電平面體上。由于導電平面體的高頻阻抗很小,基本保證了每一處電位的一致,同時加設旁路電容等減少壓降。因此,這種情況要采用多點接地方式。