《干擾及其抑制技術》PPT課件

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1、第十三章檢測系統(tǒng)的抗干擾技術本章學習干擾的來源、干擾的耦合方式及抑制措施、干擾的疊加方式及抑制措施。9/16/20211生產(chǎn)第一線的工程技術人員，經(jīng)常會遇到這樣一些現(xiàn)象：采購來的測量儀表安裝到機器上時，儀表數(shù)碼管顯示的數(shù)字有時會忽大忽小地亂跳，但有時又顯得很正常；9/16/20212在實驗室調(diào)試好的檢測、控制系統(tǒng)，安裝到車間里，時不時發(fā)生動作失常，數(shù)據(jù)失實；帶計算機的儀表偶爾還發(fā)生“死機”現(xiàn)象。我們可能需要花費許多時間來尋找這些現(xiàn)象的原因。9/16/20213最后會發(fā)現(xiàn)：可能是一根地線忘了接，也可能是為了美觀而將信號線與電源線捆扎在一起。也許只要在信號線輸入端并聯(lián)一只電容器，數(shù)據(jù)就不亂

2、跳了；也許換上一個帶濾波器的電源插座時，設備的動作就變得規(guī)矩了。9/16/20214衡量噪聲對有用信號的影響常用信噪比（S/N）來表示，它是指在信號通道中，有用信號功率PS與噪聲功率PN之比，或有用信號電壓US與噪聲電壓UN之比。信噪比常用對數(shù)形式來表示，單位為dB，即S/N=10lg（PS/PN）=20lg（US/UN）（dB）在測量過程中應盡量提高信噪比，以減少噪聲對測量結果的影響。9/16/20215信噪比（S/N）的計算舉例在擴音機輸入端測得：話筒輸出的做報告者聲音的平均電壓為50mV，50Hz干擾“嗡嗡”聲的電壓為0.5mV，求信噪比。解S/N=20lg（50/0.5）dB=

3、40dB9/16/20216一、機械干擾機械干擾是指機械振動或沖擊使電子檢測裝置中的元件發(fā)生振動，改變了系統(tǒng)的電氣參數(shù)，造成可逆或不可逆的影響。對機械干擾，可選用專用減振彈簧-橡膠墊腳或吸振橡膠海綿墊來降低系統(tǒng)的諧振頻率，吸收振動的能量，從而減小系統(tǒng)的振幅。橡膠海綿軟墊橡膠墊腳及彈簧9/16/20217振動試驗臺頻率、振幅均可調(diào)節(jié)將被測儀器（如圖中的電子天平）固定在振動臺上，逐漸增大振幅，測試在不同頻率的規(guī)定振幅下，產(chǎn)品指標是否變化。固定9/16/20218跌落試驗產(chǎn)品在運輸過程中常因為遭受劇烈震動或跌落而損壞或性能變差，因此需要做抗跌落試驗和測試。跌落試驗機9/16/20219二、濕

4、度及化學干擾當環(huán)境相對濕度增加時，物體表面就會附著一層水膜，并滲入材料內(nèi)部，降低了絕緣強度，造成了漏電、擊穿和短路現(xiàn)象；潮濕還會加速金屬材料的腐蝕，并產(chǎn)生原電池電化學干擾電壓；在較高的溫度下，潮濕還會促使霉菌的生長，并引起有機材料的霉爛。某些化學物品如酸、堿、鹽、各種腐蝕性氣體以及沿海地區(qū)由海風帶到岸上的鹽霧也會造成與潮濕類似的漏電腐蝕現(xiàn)象，必須采取以下措施來加以保護：浸漆、密封、定期通電加熱驅潮等。用絕緣漆浸漬過的控制變壓器浸漆可防止水分進入線圈內(nèi)部9/16/202110儀器設備的防潮試驗噴淋試驗9/16/202111三、熱干擾熱量，特別是溫度波動以及不均勻的溫度場對檢測裝置的干擾主

5、要體現(xiàn)在以下幾個方面：元件參數(shù)的變化（溫漂）、接觸熱電勢干擾、元器件長期在高溫下工作時，引起壽命和耐壓等級降低等。克服熱干擾的防護措施有：選用低溫漂元件，采取軟、硬件溫度補償措施，選用低功耗、低發(fā)熱元件，提高元器件規(guī)格余量，儀器的前置輸入級遠離發(fā)熱元件，加強散熱、采用熱屏蔽等。9/16/202112散熱實例散熱風扇9/16/202113四、固有噪聲干擾在電路中，電子元件本身產(chǎn)生的、具有隨機性、寬頻帶的噪聲稱為固有噪聲。最重要的固有噪聲源是電阻熱噪聲、半導體散粒噪聲和接觸噪聲等。固有噪聲可以從喇叭或耳機中反映出來，但更多的時候是反映在輸出電壓的無規(guī)律跳變上。9/16/202114五、電磁

6、噪聲干擾電磁波可以通過電網(wǎng)以及直接輻射的形式傳播到離這些噪聲源很遠的檢測裝置中。在工頻輸電線附近也存在強大的交變電場，在強電流輸電線附近存在干擾磁場，他們將對十分靈敏的檢測裝置造成干擾。由于這些干擾源功率強大，要消除他們的影響較為困難，必須采取多種措施來防護。9/16/202115電磁干擾的來源電磁干擾源分為兩大類：自然界干擾源和人為干擾源，后者是檢測系統(tǒng)的主要干擾源。1.自然界干擾源包括地球外層空間的宇宙射電噪聲、太陽耀斑輻射噪聲以及大氣層的天電噪聲。后者的能量頻譜主要集中在30MHz以下，對檢測系統(tǒng)的影響較大。2.人為干擾源又可分為有意發(fā)射干擾源和無意發(fā)射干擾源。9/16/2021

7、16有意發(fā)射干擾源：如廣播、電視、通訊雷達和導航等無線設備，它們有專門的發(fā)射天線，所以空間電磁場能量很強，特別是離這些設備很近時，干擾能量是很大的。9/16/202117無意發(fā)射干擾是各種工業(yè)、交通、醫(yī)療、家電、辦公設備在完成自身任務的同時，附帶產(chǎn)生的電磁能量的輻射。如工業(yè)設備中的電焊機、高頻爐、大功率機床起停電火花、高壓輸電線路的電暈放電，汽車、摩托車點火裝置、家電中的吸塵器、變頻空調(diào)、微波爐、計算機開關電源等電氣設備，它們的產(chǎn)生電火花，有