模拟量共串模抑制技术交流

模拟量共串模抑制技术交流

工业标准5来源及影响2传导方式及抑制3噪声影响的量化及测试4目录共串模介绍1共串模介绍共模干扰叠加在信号对地上的电位差电网串入地电位差空间电磁辐射在信号线上感应同方向电压串模干扰作用于信号两极间的干扰电压空间电磁场在信号间耦合感应共模干扰经过不平衡电路转换而来来源及影响静电：不同介电强度的材料相互摩擦时，就会产生静电电荷，当其中一种材料上的静电电荷积累到一定程度，在与另外一个物体接触时，就会通过这个物体到大地的阻抗而进行放电共模噪声电压非常大，容易使器件发生损坏

电快速瞬变脉冲群：电路中机械开关对电感性负载的切换产生共模噪声危害：使设备误动作特点：脉冲成群出现，重复频率较高，上升时间短暂，单个脉冲能量较小雷击浪涌：1.雷电直接击中电路，为共模噪声2.感应雷引入，既可能为共模噪声，也可能为差模噪声危害：高压高能量，会对电路产生严重的损坏直接传导耦合公共阻抗耦合电感性耦合电磁场耦合传导方式及抑制电容性耦合直接传导耦合直接传导差模信号串接滤波器一阶无源低通滤波电路一阶有源低通滤波电路直接传导耦合共模信号转成差模信号Z1=Z2，Z3=Z4Z4>>Z1，Z3>>Z2如何使干扰为零？公共阻抗耦合公共阻抗耦合接地单点接地多点接地混合接地单点串联接地VA=R1(I1+I2+I3)VB=R1(I1+I2+I3)+R2(I2+I3)VC=R1(I1+I2+I3)+R2(I2+I3)+R3I3单点并联接地公共阻抗耦合多点接地，各个电路就近单点接地，并将公共接地点使用低阻抗导线连接，以便使接地线的长度最短。混合接地：单点接地和多点接地混合。将需要就近接地的点直接与接地平面相连，而其他点采用单点接地的方法。电容性耦合传导感应的噪声电压:当噪声频率很低时，RL阻抗远小于CL和Cs的阻抗降噪措施：降低导体对地分布电阻RL，降低两者之间的分布电容CS，降低噪声频率f。对于高频噪声，RL阻抗远大于CL和Cs的阻抗降噪措施：降低两者之间的分布电容CS，增大受感应导体对地电容CL。电容性耦合静电屏蔽：在两者之间插入一块接地的金属屏蔽板，则可以形成两个新的分布电容Cs和Cd，其中Cs被屏蔽板短接到地，不会产生影响。Cd和CL对地并联，由于要绕过屏蔽板，因此剩余电容Cs'远小于原Cs值，屏蔽后的感应噪声电压为：低频噪声：高频噪声：<<电感性耦合当回路1有电流I1流过时，在回路2中产生磁通Ф12，互感M，则回路2的磁通为：当该磁通变化时，在回路2中产生了感应电压降噪措施：降低互感M；降低干扰源变化率电感性耦合屏蔽：当线圈内有交变电流时，就会产生交变磁通，该磁通在低电阻的屏蔽材料内产生涡流（即感应电流），该涡流产生的磁通方向和源磁通的方向相反，互相抵消，隔离了磁通向外泄漏，从而抑制了通过电感性耦合的传播电感性耦合单端接地两端接地：电流回路除了感应涡流外还有部分电流通过地平面返回，I2<I，产生的抵消磁通比原来小，屏蔽效果不如单端接地。电感性耦合对噪声源进行双绞线屏蔽：当噪声源有噪声信号回路时，将两条电流反向的导线进行扭绞，每一个节环内部产生的磁通都和相邻节环产生的磁通方向相反，对于环外而言，由相邻的方向相反磁通相互抵消，因此不会有泄漏到环外的磁通。对受感应导体进行双绞线屏蔽：当外部噪声回路对该电路感应产生变化磁通时，在每个环节内都感应出方向相同的感应电流，由于同一根信号线在相邻环节上的感应电流方向相反，大小相同，因此噪声在整条导线上感应电流的平均值为0，可以有效避免外界磁干扰对信号的影响。电磁场耦合对于远场辐射，电磁场主要由交变电磁场向外辐射，一根金属导线在辐射的电磁场里，就象一根天线，在导体上会产生正比于电场强度的感应电动势U噪声影响的量化及测试共模干扰抑制比CMRRCMRR=20lg(Uc/△U)(dB)串模干扰抑制比SMRRSMRR=20lg(Us/△U)(dB)精度偏差aa=(△U/F.S)×100%Uc—共模干扰的直流或交流峰值电压，单位：V；△U—施加共模干扰电压前后的示值变化所对应的电量值变化，单位：VUs—串模干扰的直流或交流峰值电压，单位：V；△U—施加串模干扰电压前后的示值变化所对应的电量值变化，单位：VF.S—对应的信号电量程的上限值，单位：V噪声影响的量化及测试共模干扰测量装置交流共模：有效值250V直流共模：50V或输入量程的1000倍（取数值低的一种），正负都加试验期间，被试装置由不受干扰的信号源提供信号。噪声影响的量化及测试串模干扰测量装置交流共模：变压器次级在10欧，电压峰值1V直流共模：1V直流电压直接和信号串联，正负都测试验期间，被试装置由不受干扰的信号源提供信号工业标准《工业过程测量和控制系统用模拟输入数字式指示仪》（GB/T13639-2008）机械行业标准《模拟量输入输出通道模板通用技术条件》（JB/T6808-1993）

对工业控制微型计算机系统中的模拟量模板的