必威体育精装版教学课件PPT检测系统的干扰及其抑制技术.ppt

第十三章 检测系统的抗干扰技术 本章学习干扰的来源、干扰的耦合方式及抑制措施、干扰的叠加方式及抑制措施。 生产第一线的工程技术人员，经常会遇到这样一些现象： 采购来的测量仪表安装到机器上时，仪表数码管显示的数字有时会忽大忽小地乱跳，但有时又显得很正常； 在实验室调试好的检测、控制系统，安装到车间里，时不时发生动作失常，数据失实； 带计算机的仪表偶尔还发生“死机”现象。 我们可能需要花费许多时间来寻找这些现象的原因。 最后会发现：可能是一根地线忘了接，也可能是为了美观而将信号线与电源线捆扎在一起。 也许只要在信号线输入端并联一只电容器，数据就不乱跳了；也许换上一个带滤波器的电源插座时，设备的动作就变得规矩了。 衡量噪声对有用信号的影响常用信噪比（S/N）来表示，它是指在信号通道中，有用信号功率PS与噪声功率PN 之比，或有用信号电压US与噪声电压UN 之比。信噪比常用对数形式来表示，单位为dB，即 S/N=10lg（ PS / PN ）=20lg（ US / UN ）（dB） 在测量过程中应尽量提高信噪比，以减少噪声对测量结果的影响。 信噪比（S/N）的计算举例 在扩音机输入端测得：话筒输出的做报告者声音的平均电压为50mV， 50Hz干扰“嗡嗡”声的电压为0.5mV，求信噪比。 解 S/N=20lg（50/0.5） dB =40 dB 一、机械干扰 振动试验台 跌落试验 二、湿度及化学干扰 当环境相对湿度增加时，物体表面就会附着一层水膜，并渗入材料内部，降低了绝缘强度，造成了漏电、击穿和短路现象；潮湿还会加速金属材料的腐蚀，并产生原电池电化学干扰电压；在较高的温度下，潮湿还会促使霉菌的生长，并引起有机材料的霉烂。 某些化学物品如酸、碱、盐、各种腐蚀性气体以及沿海地区由海风带到岸上的盐雾也会造成与潮湿类似的漏电腐蚀现象，必须采取以下措施来加以保护：浸漆、密封、定期通电加热驱潮等。 仪器设备的防潮试验 三、热干扰 热量，特别是温度波动以及不均匀的温度场对检测装置的干扰主要体现在以下几个方面： 元件参数的变化（温漂）、接触热电势干扰、元器件长期在高温下工作时，引起寿命和耐压等级降低等。 克服热干扰的防护措施有： 选用低温漂元件，采取软、硬件温度补偿措施，选用低功耗、低发热元件，提高元器件规格余量，仪器的前置输入级远离发热元件，加强散热、采用热屏蔽等。 散热实例 四、固有噪声干扰 在电路中，电子元件本身产生的、具有随机性、宽频带的噪声称为固有噪声。最重要的固有噪声源是电阻热噪声、半导体散粒噪声和接触噪声等。固有噪声可以从喇叭或耳机中反映出来，但更多的时候是反映在输出电压的无规律跳变上。 五、电磁噪声干扰 电磁波可以通过电网以及直接辐射的形式传播到离这些噪声源很远的检测装置中。在工频输电线附近也存在强大的交变电场，在强电流输电线附近存在干扰磁场，他们将对十分灵敏的检测装置造成干扰。由于这些干扰源功率强大，要消除他们的影响较为困难，必须采取多种措施来防护。 电磁干扰的来源 电磁干扰源分为两大类：自然界干扰源和人为干扰源，后者是检测系统的主要干扰源。 1.自然界干扰源包括地球外层空间的宇宙射电噪声、太阳耀斑辐射噪声以及大气层的天电噪声。后者的能量频谱主要集中在30MHz以下，对检测系统的影响较大。 2.人为干扰源又可分为有意发射干扰源和无意发射干扰源。 有意发射干扰源：如广播、电视、通讯雷达和导航等无线设备，它们有专门的发射天线，所以空间电磁场能量很强，特别是离这些设备很近时，干扰能量是很大的。 无意发射干扰是各种工业、交通、医疗、家电、办公设备在完成自身任务的同时，附带产生的电磁能量的辐射。 如工业设备中的电焊机、高频炉、大功率机床起停电火花、高压输电线路的电晕放电，汽车、摩托车点火装置、家电中的吸尘器、变频空调、微波炉、计算机开关电源等电气设备，它们的产生电火花，有的造成电源畸变，有的产生大功率的高次谐波，当它们距离检测系统较近时，均会干扰检测系统的工作 。如这些设备一开动，收音机里就会发出刺耳的噪声。 自然界干扰源和人为干扰源 X光机产生大功率 高频干扰 自然界干扰源和人为干扰源（续） 雷达会产生大功率高频干扰 电吹风机干扰电视机的演示 电吹风机产生的电磁波干扰以两种途径到达电