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接地技术接地技术是抑制干扰的有效技术之一,是屏蔽技术的重要保证。
正确的接地能够有效地抑制外来干扰,同时可提高测试系统的可靠性,减少系统自身产生的干扰因素。
接地的目的有两个:安全性和抑制干扰。
因此接地分为保护接地、屏蔽接地和信号接地。
保护接地以安全为目的,传感器测量装置的机壳、底盘等都要接地。
要求接地电阻在10以下。
屏蔽接地是干扰电压对地形成低阻通路,以防干扰测量装置。
接地电阻应小于0.02。
信号接地是电子装置输入与输出的零信号电位的公共线,它本身可能与大地是绝缘的。
信号地线又分为模拟信号地线和数字信号地线,模拟信号一般较弱,故对地线要求较高:数字信号一般较强,故对地线要求可低一些。
不同的传感器检测条件对接地的方式也有不同的要求,必须选择合适的接地方法,常用接地方法有一点接地和多点按地。
下面给出这两种不同的接地处理措施。
一点接地在低频电路中一般建议采用一点接地,它有放射式接地线和母线式接地线路。
放射式接地就是电路中各功能电路直接用导线与零电位基准点连接:母线式接地就是采用具有一定截面积的*导体作为接地母线,直接接到零电位点,电路中的各功能块的地可就近接在该母线上。
这时若采用多点接地,在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,由于每个接地回路的特性不同,在不同的回路闭合点就产生电位差,形成干扰。
为避免这种情况,**好采用一点接地的方法。
传感器与测量装置构成一个完整的检测系统,但两者之问可能相距较远。
由于工业现场大地电流十分复杂,所以这两部分外壳的接大地点之间的电位一般是不相同的,若将传感器与测量装置的零电位在两处分别接地,即两点接地,则会有较大的电流流过内阻很低的信号传输线产生压降,造成串模干扰。
因此这种情况下也应该采用一点接地方法。
多点接地高频电路一般建议采用多点接地。
高频时,即使一小段地线也将有较大的阻抗压降,加上分布电容的作用,不可能实现一点接地,因此可采用平面式接地方式,即多点接地方式,利用一个良好的导电平面体(如采用多层线路板中的一层)接至零电位基准点上,各高频电路的地就近接至该导电平面体上。
由于导电平面体的高频阻抗很小,基本保证了每一处电位的一致,同时加设旁路电容等减少压降。
因此,这种情况耍采用多点接地方式。
滤波技术滤波器是抑制交流串模干扰的有效手段之一。
传感器检测电路中常见的滤波电路有Rc滤波器、交流电源滤波器和真流电源滤波器。
下面介绍这几种滤波电路的应用。
RC滤波器当信号源为热电偶、应变片等信号变化缓慢的传感器时,利用小体积、低成本的无源Rc滤波器将会对串模干扰有较好的抑制效果。
但应该一提的是,Rc滤波器是以牺牲系统响应速度为代价来减少串模干扰的。
交流电源滤波器电源网络吸收了各种高、低频噪声,对此常用Lc滤波器来抑制混入电源的噪声。
直流电源滤波器直流电源往往为几个电路所共用,为了避免通过电源内阻造成几个电路问相互干扰,应该在每个电路的直流电源上加上Rc或Lc退耦滤波器,用来滤除低频噪声。
光电耦合技术光电耦合器是一种电——光——电的耦合器件,它由发光二**管和光电三**管封装组成,其输入与输出在电气上是绝缘的,因此这种器件除了用于做光电控制以外,现在被越来越多的用于提高系统的抗共模干扰能力。
当有驱动电流流过光藕合器中的发光二**管,光电三**管受光饱和。
其发射**输出高电平,从而达到信号传输的目的。
这样即使输入回路有干扰。
只要它在门限之内,就不会对输出造成影响。
脉冲电路中的嗓声抑制若在脉冲电路中存在干扰噪声。
可以将输入脉冲微分后再积分,然后设置一定幅度的门限电压,使得小于该门限电压的信号被滤除。
对于模拟信号可以先用A/D转换.再用这种方法滤除噪声。
我们在使用这些抗干扰技术时要根据实际情况迸行选择。
切不可盲目使用,否则不但达不到抗干扰的目的,可能还会有其他不良影响。
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