【现代测试技术】第10章干扰与抑制.pptVIP

10．干扰与抑制 电磁干扰 干扰的表示方法 干扰的抑制 电源干扰的抑制 10.1 电磁干扰 1 电磁干扰的三要素： 噪声源——向外发送干扰的源 耦合途径——传播电磁干扰的途径 受扰设备——承受电磁干扰的客体 抑制干扰的三条措施： 消除或抑制噪声源的产生——源上消除 加强受扰设备抵抗电磁干扰的能力，降低对噪声的敏感度。 切断干扰途径： 噪声的耦合和辐射途径 2 干扰源 1) 内部噪声干扰：来自测量设备内部的电路或器件产生的噪声干扰。如元件的热噪声、晶体管的低频噪声和其在外部触发下产生的自激等。 2) 外来噪声干扰：外部侵入电子装置和设备的噪声干扰。如自然界雷电产生的噪声干扰；机器和设备产生的人为噪声干扰。 3 耦合途径（4种） （1） 静电耦合（电容性耦合）——经杂散电容耦合到电路中 受扰电路在c、d点间所感受到的干扰信号为 （2）互感器耦合（电感性耦合）——由电路间寄生互感耦合到电路 受扰电路在c、d点间所感受到的干扰信号为 （3） 公共阻抗耦合——公共阻抗耦合到电路 受扰电路在c、d点间所感受到的干扰信号为 （4）漏电流耦合——由漏电流耦合到电路 受扰电路在c、d点间所感受到的干扰信号为 10.2 干扰的表示方法 1 分类 从来源上 根据干扰进入仪器的测量电路方式 10.2.1 串模干扰 串模干扰是由外界条件引起的、叠加在被测信号的干扰信号，并通过测量的输入通道一起进入测量系统的干扰。 抗串模干扰能力的表示——串模抑制比（SMRR） 10.2.2 共模干扰 相对公共地电位为基准点，在仪器的两输入端上同时出现的干扰 。 抗共模干扰能力的表示——共模抑制比 （CMR） 10.3 干扰的抑制 1 接地 接地原则：单点接地 目的：为了消除各电路 电流流经一个公共地线阻 抗产生的噪声电压以及避 免形成回路。 2 电缆屏蔽层的接地 （1）一个不接地信号源和一个接地的放大器相连时屏蔽端的接地应该接自放大器的地端。 （2）一个接地信号源和一个不接地的放大器相连时屏蔽端的接地应该接自信号源的地端。 （3）若信号源和电路均接地，则屏蔽线两端也须接地，这时靠屏蔽体分流电扰 （4）若远方一屏蔽与地断开，则该端接地也得断开，直接接屏蔽端。地线已断即变成单点接地，未形成干扰回路 10.3.2 屏蔽 1 屏蔽的原理—— 屏蔽容器壳体对 干扰信号的反射与吸收作用 2 屏蔽的结构形式与材料 （1）屏蔽的结构形式主要有屏蔽罩、屏蔽栅网、屏蔽铜箔、隔离仓和导电涂料等。 （2）屏蔽的材料 电场屏蔽材料：电导率较高的铜或铝材料 磁场屏蔽材料：磁场屏蔽一般采用磁导率较高的磁材料 10.3.3 隔离 10.3.４ 其它抗干扰措施 采用滤波器 低通——串模干扰信号高于被测信号的频率，抑制高频。 高通——串模干扰信号低于被测信号的频率，抑制低频； 带通——串模干扰信号落在被测信号频率的两侧； 选择器件 常选择双积分A/D转换可对50Hz工频干扰抑制有明显效果，只要采样时间T为被测量周期T1的整数倍，从理论上可完全消除工频串模干扰。另外还可以选用高抗扰度的逻辑器件等。 对信号进行预处理 在测量前，对信号进行前置放大以提高测量通道的信噪比；还可以将信号进行变换，如将信号变换为数字量、频率量；把电压信号变换为电流量等，以减小干扰对测量系统通道的影响。 * 本章主要内容 退出 干扰源 受扰设备 耦合途径 静电耦合 互感器耦合 公共阻抗耦合 漏电流耦合 受扰电路所感受到的干扰信号U2随U1、C、Z2和干扰信号的频率ω增大而增大。 降低静电耦合的干扰与噪声——减小受扰电路的等效输入阻抗Z2和电路间的寄生电容C 若UH很高，通过局部电容C1、C2、C3、C4耦合到无屏蔽的双输入线上的对地电压U1及U2 受扰电路所感受到的干扰信号U2随I1、M和干扰信号的频率ω增大而增大。 降低互感耦合的干扰与噪声——减小受扰电路的寄生互感M 受扰电路所感受到的干扰信号U2随I1、Z1的增大而增大。 降低公共阻抗耦合干扰与噪声——减小干扰电路和受扰电路的公共阻抗Z1 受扰电路所感受到的干扰信号U2随U1和Z2的增大而增大，随Z1的增大而减小。 降低漏电流耦合的干扰与噪声——增大干扰电路和受扰电路间的漏电阻抗Z1，减小受扰电路的等效输入阻抗Z2。 内部噪声干扰 外来噪声干扰 串模干扰 共模干扰 串模干扰源电压的峰值 串模干扰引起的误差电压的有效值 共模干扰源电压的峰值 共模干扰引起的误差电压 单地未形成干扰回路