从事测试测量系统集成的朋友都不少遇到过噪声干扰的问题，强电弱电混合系统往往存在各种杂讯，在强干扰环境下保证测量仪器的精度并非易事。本文将介绍一个噪声干扰排除的简单实例，来与大家分享一些经验，欢迎留言探讨。
一、问题背景
客户使用我们的功率分析仪（PA）搭建伺服电机测试平台，系统分为驱动器柜、电机平台、测控柜3个分离的机柜。PA安装于测控柜内，驱动柜驱动器输出通过电缆连接到电机平台，电机转轴上安装扭矩传感器，传感器所有连接线引到测控柜，由柜内电源供电，传感器输出信号接入PA电机测量单元扭矩BNC接口。传感器输出100kHz±50kHz脉冲对应0±5Nm扭矩。
调试中发现，驱动器上电但未开启输出，电机转轴处于自由静止状态，测量到一个较大的值。用示波器测量传感器输出，发现100kHz脉冲上每个几个周期出现一些尖峰振荡，经过比较器后多了些脉冲，导致测频结果高于100kHz。那么干扰信号从何而来？首先怀疑是驱动器，驱动器断电干扰消失。把传感器电缆从传感器处拔出，100kHz和干扰都没有了。证明干扰由驱动器产生，通过驱动器输出线、电机、扭矩传感器及连线耦合到PA。
二、解决问题
这一款驱动器比较特殊，变频器不输出时内部开关管依然处于工作状态，相比其它变频器这款干扰很大。分析其噪声模型如下图所示，驱动器输出共模电压，绕组与机壳间存在寄生电容C1，机壳与传感器电路有寄生电容C2，形成传导路径，电机和传感器壳体作为中间导体虽然接地，不过驱动器、电机、测控柜距离较远，接地线阻抗高中间导体电位并不为零，仍有高频共模电流通过电缆进入PA。PA扭矩输入是BNC型端子，内部电路地对机壳多少有一些空间杂散电容C3（约几十pF），共模电压在两信号线产生不对称的电流，从而在线路阻抗上转化为差模电压叠加在正常信号中。
从安全方面考虑，三个机柜都必须接大地，强电线路与信号线分开避免干扰这些都是要遵循的基本原则。实际机柜间位置较远，接地对于高频干扰改善不多，只作为安全措施。解决这种问题一般考虑是从干扰源、传播路径、敏感设备三方面着手。驱动器和PA是成型的设备，不便于改动，考虑从传播路径入手，使用多芯屏蔽电缆连接扭矩传感器到测控柜，传感器端屏蔽层连接到传感器外壳，也与电机平台连通，另一侧屏蔽层接到测控柜机壳。最初的时候屏蔽层通过一根较长的线连接到测控柜，发现并没有改善，最后使用铜片将整根线压到机柜，干扰得到很大衰减。
