航空电子设备维修专业毕业论文

1、摘 要阐述了测试系统中的各类干扰,并对其产生的原因作了较详细的分析。针对干扰的特性,指出了它们的危害范围及程度,以便于对其进行抑制,增强抗干扰的效果。由于工业现场的环境往往都比较恶劣，干扰的存在较大地影响了检测系统的正常工作，所以有效地排除和抑制各种干扰，机器能在实际应用中可靠的工作，已成为必须探讨和解决的重要问题。关键词：测试系统 干扰 干扰源test system described in the various types of interference, and its causes were a more detailed analysis. characteristics for

2、the interference that their scope and extent of damage to be restrained in to enhance the effect of interference.as the industrial field of the environment are often quite poor, there is a big interference affects the detection system to work, so effective in eliminating and suppressing all kinds of

3、 interference, the machine can be reliable in the practical application of the work, has become a need to explore and resolve important issue.随着国民经济和社会生产的迅速发展,测试系统已经广泛应用到科学研究和生产实践的各个领域。由于存在干扰,它对测试系统的稳定度和精确度受到了直接的影响,严重时可使测试系统不能正常工作。因此,从系统的设计、制造、使用方式以及工作环境等各个方面都不得不优先考虑抗干扰问题。所以对干扰的研究是测试技术的重要课题。所谓干扰就是在检

4、测系统及仪表电路中混进去的无用信号对电路或系统产生不良影响。在检测系统中存在着影响结果的各种干扰因素，这些干扰因素来自干扰源，根据干扰的来源，可把干扰分为内部干扰和测试系统的外部干扰两个方面。1. 干扰及干扰的形成形成干扰必须具备三个要素：干扰源、耦合通道和受感器。因此，抑制干扰的方法也相应有三个：降低干扰源的强度、削弱通道对干扰的耦合以及提高受感器地抗干扰能力。1.1 干扰源根据干扰的来源，可把干扰分为内部干扰和外部干扰。11.1来自测试系统内部的干扰内部干扰源是由检测系统内部和各种元器件引起的，主要有：(1)电路元器件产生的干扰。电路或系统内部一般都含有电阻、晶体管、运算放大器元件，这些元

5、器件都会产生干扰。(2)接触干扰。接触干扰是由于两种材料之间的不完全接触而引起导电率起伏所产生的干扰。(3)感性负载切换时产生地干扰。在检测和控制系统中常常包含有许多感性负载如交、直流继电器、接触器、电磁铁和电动机等，它们都具有较大的自感。当切换这些设备时，由于电磁感应的作用，线圈两端会带来一系列的干扰问题。这三种干扰通常叫做固定干扰。另外内部干扰中还有一种过渡干扰它是带电路在动态工作时引起的干扰，固定干扰是引起测量随机误差的主要原因，一般很难消除，主要靠改进工艺和元器件质量来抑制。1.1.1.1 电源干扰所产生的干扰主要从电源和电源引线侵入系统。情况如下：(1)当系统与其它经常变动的大负载共

6、用电源时，会产生电源噪声。(2)当使用较长的电源引线来进行传输时，产生电压降及感应电动势等也会形成干扰。(3)系统所需的直流电源，一般均为由电网交流电经滤波、稳压后提供，有时会因某种原因净化不佳，对系统产生干扰。这种干扰常常给精度系统带来麻烦，应引起重视。1.1.1.2 地线干扰测试系统往往共用一个直流电源或不同电源共用一个地线。因此，当各部分电路的电流均流过公共地线时，会在其上产生电压降，形成互相影响地干扰信号。这种情况在数字电路和模拟电路共地时非常明显。图2(a)中rcm是模拟系统和数字系统地公共接地线的电阻。通常，数字系统的入地电流比模拟电流大得多，并且有较大的波动干扰信号。即rcm很小

7、，数字电路也会在其两端形成较高电压，使模拟信号的接地电压不能为零。图2(b)中模拟电路是测量前置放大器，数字系统的入地电流(若为2a)在rcm(若为0.0)上产生电压(20mv)，此电压与测量电压vb叠加。若vb=100mv，那么测量精度将会低于20%。1.1.2来自测试系统的外部干扰外部干扰源主要来自自然界以及检测系统周围的电气设备，是由使用条件和外界环境决定的，与系统本身的结构无关，主要有：(1)天体和天电干扰。天体干扰是由太阳或其他恒星辐射电磁波产生的干扰。天电干扰是由雷电、大气的电离作用、火山爆发及地震等自然灾害现象所产生的电磁波和空间电位变化所引起干扰。(2)放电干扰。放电干扰是指电

8、动机的电刷和整流子间的周期性瞬间放电，电焊、电火花加工机床、电气开关设备中的开关通断，电气机车和电车导线与电刷间的放电等对邻近检测系统的干扰。(3)射频干扰。通信设备、无线电广播、电视、雷达等通过天线会发射强烈的电波，高频加热设备有也会产生射频辐射。电磁波在测试系统的传输线上以及接收天线上，会感位出大小不等的射频信号。有的电磁波在接收天线上产生的电动势比与接收的信号电动势大上万倍。这类干扰的频带有限且可知，选择适当滤波器即可消除。(4)工频干扰。供电设备和输出线都产生工频干扰，这种干扰随处可见。低频信号只要有一段与供电线平行，50hz交流电就会耦合到信号线上成为干扰。(5)静电干扰。摩擦产生的

9、静电干扰作为能源来说是很小的，但是电压可能达到数万伏。带有高电位的人接触测试系统时，人体上的电荷就会向系统放电，急剧的放电电流造成噪声干扰，能影响测试系统的正常干扰。1.2 干扰的耦合方式干扰要通过一定的耦合通道或传输途径才能对检测装置的正常工作造成不良的影响。常见的干扰耦合方式主要有静电耦合、电磁耦合、共阻抗耦合和漏电流耦合。1.2.1 静电耦合(电容性耦合)静电耦合产生的干扰主要是指由于两个电路之间存在寄生电容，产生静电效应而引起的干扰，在图3(a)中，导线1是干扰源，导线2是检测系统传输出线，c1、c2为导线1、2的寄生电容，c12是导线1和2之间的寄生电容。r为导线2被干扰电路的等效输

10、入阻抗。根据电路理论，此时干扰源v1在导线2上产生的干扰电压v2为当r>>1/j(c12+c2)时,式（1）可简化为：v2=c12v1/（c12+c2） （2）此时v2按电容分压,这种耦合情况是严重的。当r<<1/j(c12+c2)时,则式（1）可简化为：v2=jc12rv1 (3)从上式可以看出，当干扰源的电压v1和角频率一定时，要降低电容性耦合效应必须减小电路的等效输入阻抗r和寄生电容c12。另外，干扰源的频率越高，静电耦合引起的干扰也越严重，因此应尽量降低干扰源的频率。小电流高电压噪声源对测试系统干扰主要通过这种电容性耦合。1.2.2 电磁耦合(电感性耦合)电磁耦

11、合又称互感耦合，是由于两个电路间存在互感，如图4所示：图中导线1为干扰源，导线2为检测系统的一段电路，设导线1、2间的互感为m。当导线1中有电流i1变化时，根据电路理论则通过耦合产生的互感干扰电压v2=jmi1。从上式可以看出：干扰电压v2正比于干扰源角频率、互感m和干扰源电压i1。大电流电压干扰源，干扰耦合方式主要为这种电感性耦合。1.2.3 阻抗耦合共阻抗耦合干扰是是由于两个或两个以上电路有公共阻抗，当一个电路中的电流流过公共阻抗产生压降时，就形成对其他电路的干扰电压，共阻抗耦合干扰主要有电源内阻抗的耦合干扰、公共耦合干扰和输出阻抗耦合干扰三种方式。1.2.4 漏电流耦合由于与绝缘不良，流

12、经绝缘电阻r的漏电流会对检测装置引起的干扰叫做漏电流干扰耦合。漏电流耦合经常发生在用仪表测量较高的直流电压的场合，或在检测装置附近有较高的直流电压源时，或在高输入阻抗的直流放大器中。2.硬件抗干扰技术根据干扰具备的三个因素，检测装置的干扰控制方式主要是消除或抑制干扰源:阻断或减弱干扰的耦合通道或传输途径；削弱接收电路对干扰的灵敏度。这三种措施比较起来消除干扰源是最有效、最彻底地方法，但在实际中是很难完全消除的。削弱接收电路对干扰的灵敏度可通过电子线路板的合理布局，如输入电阻采用对称结构、信号的数字传输、信号传输线采用双绞线等措施来实现。干扰的控制就是如何阻断干扰控制方法常采用的有屏蔽技术、接地技术、隔离技术、滤波技术等硬件干扰措施，以及冗余技术、陷阱技术等微软技术抗干扰措施。2.1 屏蔽技术屏蔽技术主要是抑制电磁感应对检测装置的干扰，这是利用铜或铝等低阻材料或磁材料把元件、电路、组合件或传输出线等包围起来以隔离内外电磁的相互干扰暗暗，屏蔽包括静电屏蔽、电磁屏蔽和低频屏蔽等。(1)静电屏蔽在静电作用下，导体内部无电力线，即各点等电位，因此采用导电性能良好的金属做屏盒，并将它接地，可使其内部的电力线不外传，同时也使外部的电力线不影响其内