检测信号的干扰及其抑制技术ppt课件.ppt

1、、第3章检测信号的干扰及其抑制技术、3.1电子校正测量系统的干扰和抑制、3.2噪声源和噪声耦合方式、3.3形成干扰的三要素和抑制干扰的措施、1，3.1电子校正测量系统的干扰和抑制、3.1干扰和防护的概念、干扰：由来、防护：各种噪声对策的技术防护任务：消除或减弱各种干扰对电子测量系统正常工作的影响。 防护手段：切断或削弱电子测量系统与外部的有害联系，同时不影响测量所必需的联系。 2、2、2,3.1.2各种常见干扰及其抑制方法、机械干扰：由于机械振动或冲击，导致电气或电子元件振动、变形，改变了系统的电度表。 对策：减振弹簧和减振橡胶垫等的减振。 橡胶海绵垫、橡胶垫及弹簧、3、热的干涉：电子订正测量

2、系统动作时产生的热量引起的温度变动和周围温度的变化等，电路部件尺残奥的变化(温度漂移)和附加的热电势的产生等。 对策：采用热屏蔽、恒温设备、对称平衡结构、温度补偿元件等。 光的干涉：由于测量系统中广泛使用了各种各样的半导体部件，这些半导体材料通过光激发电子空穴对，使半导体部件产生电位，引起电阻值的变化，影响电子测量系统的正常工作。 对策：针对具体的光感应作用元件，注意光的遮挡问题。 4、散热例、散热风扇、5、湿度干扰：湿度增加时绝缘体的绝缘电阻下降、漏电流增加、高值电阻的电阻值下降、介电常数增加等，固湿度的变化必然影响电子测量系统的正常工作。 防潮对策：电气部件和印刷电路板的涂装，环氧树脂封入

3、，硅橡胶封入等。 化学干扰：一些化学物质如酸、碱、盐、各种腐蚀性气体以及沿海地区被海风带到岸上的盐雾也会引起类似湿气的漏电腐蚀现象，损坏电子测量系统的部件和部件。 防护措施：涂装、密封、定期通电加热驱潮等。 6、用绝缘涂料浸渍的控制变压器、涂料可以防止水分进入线圈内部，7、仪器设备的防湿试验、淋浴试验、8、仪器设备的防湿试验、“步进式”恒温恒湿室(参照江苏省修订量试验技术研究所资料)的体积： 25、9、电、 磁干扰电和磁可以通过电路和磁路对电子测量系统产生干扰作用，电子电路设置修正只要存在电场和磁场，就会产生电磁干扰。 电磁干扰对电子测量系统来说是最普遍、影响最严重的干扰，必须采取许多措施加以

4、防护。 (今后在我们自己研究的过程中，这也是我们面临的比较难的问题)，10，3.2噪声源和噪声耦合方式，3.2.1噪声和噪声比，噪声：只有在电子测量系统工作时，有用的信号以外，不规则的信号才会影响测量结果。 信噪比：信号信道中的有用信号功率与随后的噪声功率的比。 注意： S/N以信噪比为单位，Ps以信号功率为单位，信号电压以Us为单位，噪声功率以Pn为单位，噪声电压以Un、dB为单位。 由上式可知，信噪比越大，有用信号的影响越小。 11、信噪比S/N的校正算例、在扬声器的输入端测定的：从麦克风输出的报告者声音的平均电压为50mV，50Hz干扰“嗡嗡”音的电压为0.5mV，求出信噪比。 解： S

5、/N=20lg(50/0.5)dB=40dB，12，3.2.2噪声源，常见噪声源：放电噪声源，电气设备噪声源和固有噪声源。 另一方面，放电噪声源、由各种放电现象产生的噪声称为放电噪声。放电现象中属于持续放电的有属于冠状病毒放电、辉光放电、电弧放电的过渡现象的火花放电。 1 )冠状病毒放电噪声主要来源于高压输电线路，具有间隙性，产生脉冲电流，成为干扰噪声。 对一般的检测器没什么影响。 2 )火花放电噪声。 例如雷电、电气设备中的电刷和整流子之间的周期性放电、火花式高频焊机、继电器接点的开闭(电流大时发生电弧放电)、汽车发动机的点火装置等。 在哪里，如果电流是断续的，那么此时在接点之间产生的火花放

6、电全部成为噪声源。 13，3 )荧光灯、霓虹灯等放电管的放电噪声属于辉光放电和电弧放电。 由于放电管通常具有负阻抗特性，如果与外部电路连接，则容易引起高频振荡，有时甚至达到高频带，对电视也有影响。 二、电气设备噪声源1 )商用噪声大功率输电线是典型的商用噪声源的低电平信号线，如果距离与输电线平行，则受到明显的干扰。 即使是室内一般的交流电源线，对于输入阻抗和灵敏度高的检测器也是威力大的噪声源。 另外，在电子设备的内部，即使商用频率感应也产生交流噪声。 14，2 )高频噪声高频感应加热、高频键合等工业电子设备以及广播机、雷达等通过辐射和电源线对附近的电子校准测量设备产生干扰。 3 )电子开关电子

7、开关在通断时不会产生火花，但由于通断的速度非常快，所以电路中的电压和电流急剧变化，形成浪涌脉冲，成为噪声干扰源。 在恒定电路残奥仪表条件下，电子开关的接通/关断引起相应的阻尼振荡，从而构成高频噪声源。 由使用晶闸管的调压整流电路引起的对其他电子设备的干扰是由电子开关引起的干扰的典型例子。 这样的电路在故障管的控制下，周期性地通断，形成上升的陡峭的电压和电流，然后使供电电源波形变形，妨碍从该电源系统供电的其他电子设备。 在15、3、固有噪声源电路中，将电子部件本身产生的具有随机性、宽频带的噪声称为固有噪声。 电路中常见的固有噪声包括电阻热噪声、半导体器件产生的散粒噪声、开关、继电器接点、电位器接

8、点、端子电阻、晶体管内部的不良接触引起的接触噪声等。 例如，当电视机还没有接收信号时，在屏幕上出现的雪花干扰可能由固有噪声引起。 低噪声元件的选定、器件中流过的电流的降低、电路的带宽的降低等都能够降低固有噪声干扰。 如果16、3.2.3噪声叠加和噪声电压(或噪声电流)的发生相互独立(即，不存在相关)，那么所述总噪声电压可表达为两个相关噪声电压，可在以下方程式上叠加，其中为相关系数，其可能的值为1-1 在0的情况下处于非相关0和1之间，或者在0和-1之间，两个电压都是部分相关的。 17、3.2.4噪声耦合方式、检测装置受到噪声源干扰的路径称为噪声耦合方式。 通常，噪声耦合方式可以归纳为静电耦合：

9、寄生电容的电容耦合电磁耦合： 2个电路的互感的交链磁通耦合这4种。 共阻抗耦合：不同电路之间存在基于共同阻抗的电压耦合。 例如，两个电路并用一个电源。 漏电流耦合：由于绝缘不良，在绝缘电阻中会因漏电流产生干扰。 (1)干扰源的频率越高，静电耦合干扰越强。 (2)减小接收电路的阻抗Zi有助于抑制静电耦合干扰。 (3)合理布线并且减小分布电容Cm，有利于抑制静电耦合干扰。 的双曲馀弦值。、20、2、电磁耦合、电磁耦合示意图、等效电路图、21、电磁耦合对交流桥的干扰、22、3、共阻抗耦合、23、4、漏电流耦合、漏电流耦合等效电路、24、3.3的干扰三要素及抑制三要素之间的连接如下图所示。干扰源、耦合

10、信道、接收电路、三个干扰抑制措施： (1)去除干扰源；(2)划分干扰耦合路径； 25、3.3.2越接近除去干扰源的干扰源，干扰抑制效果越好。 去除和抑制噪声源的方法可以采用低噪声电路、瞬时抑制电路、稳定电路等。 元件的选择，尽量采用低噪音、高频特性好、稳定性高的电子部件。 应注意，抑制电路中的不适当装置选择可导致新的噪声源。 3.3.3切断干扰耦合路径对于以“电路”的形式侵入的干扰，例如可以提高绝缘性能，使用隔离变压器、光电耦合器等切断干扰路径。 改变使用去耦、滤波等手段来引导干扰信号迁移的接地形式切断干扰路径等。 对于以“辐射”的形式侵入的噪声，一般采取静电屏蔽、电磁屏蔽等各时修屏蔽对策。

11、26、3.3.3为了提高抗干扰能力减弱接收电路对干扰的敏感性，需要提高检测装置的抗干扰能力。 通常，高输入阻抗的电路与低输入阻抗的电路相比更容易受到干扰的模拟电路与数字电路相比，其抗干扰性较差。 设置好的检测器应该具有对有用信号的敏感性并且尽可能不对干扰信号敏感的特性。 27、电磁兼容控制技术、电磁兼容(EMC )电子和电气设备能够在共同的电磁环境中执行各自的功能共存状态，即，在同一电磁环境中上述各种设备能够在不相互干扰的情况下正常工作并实现兼容状态电磁干扰防止技术有时也被称为电磁兼容控制技术。 常见的抗干扰技术包括屏蔽、接地、过滤、隔离等技术。 屏蔽技术：能够抑制电磁干扰在空间中的传播，阻断放射干扰的传播路径。 接地技术：提供保护人身和设备安全的基准零电位，封锁接地环路。 滤波技术：根据频率选择性地抑制干扰信号。 隔离技术：阻断干扰信号的传输路径，抑制干扰信号强度；28、滤波技术交流电源滤