2.2 静电耦合
相对两物体中,如果其中之一的电位发生变化,则因物体间电容使另一个物体的电位也发生变化,若信号线离电网很近,通过该电容就会形成静电感应耦合,使信号线中产生干扰电压。在信号线与电网平行时,其感应电动势的数值为
式(1)和式(2)是干扰源对单根信号线所产生的干扰电压,当信号线是由两根平行导线组成时,干扰电压则为两根线上的感应电动势之差。毕业论文,接地。因此采用绞线或屏蔽导线可以减少电磁耦合与静电耦合,从而减少干扰的影响②。
2.3 电阻耦合
在测量系统中,当存在一个以上的接地点时,由于大地回路的电位差所产生的地回路,信号源与供电电源之间的绝缘电阻所造成的漏电及记录系统对地漏电所引起的对地干扰等均属于电阻耦合,这种干扰电压属于共模干扰电压。
2. 4 其他
一些企业大量使用的继电器、接触器等产生的一些脉冲电压,除了能够作用于模拟电路外,还可以对数字电路产生干扰,这些开关感性元件产生的瞬变电压有时高达4kV ,频率可达200 MHz。在了解了各种不同的干扰源之后,就可以针对不同的情况采取对应的措施加以消除或避免。
3 干扰的抑制
抑制干扰的方法,一般有三种:①削弱或消除干扰源。②减弱由于干扰源到信号回路的耦合,也就是切断的传播途径。③提高装置和系统的抗干扰能力。三种措施比较起来,消除干扰源是最有效、最彻底的方法。但在工业现场中有不少干扰源是不可能消除的,因此还得结合实际情况选择最适合的方法。
3. 1 屏蔽技术
屏蔽技术是利用金属材料对电磁波具有较好的吸收和反射能力来进行抗干扰的。屏蔽一般分为3种:静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽。根据导线之间电耦合、磁耦合及电磁耦合产生相互干扰的机理,在仪器布线方面应做到:强电的缆线必须单独走桥架,绝对不能和信号线挨在一起;努力使强电线缆与弱电信号线正交;不能避开的平行走线,应保持强电缆线与弱信号线的距离。使用连接线方面应做到:针对电场耦合引起的干扰,采用无网孔的铝箔屏蔽电缆且使两端引线外露部分尽量短、同轴电缆单端接地;此外在干扰源周围加上屏蔽体且将屏蔽体一点接地,可把电场形成的干扰源屏蔽掉,使之对邻近导线或回路不产生干扰且可抑制磁场对弱电信号回路可能造成的干扰③。
3. 2 接地抗干扰技术
各种仪器设备都需要接地,所谓接地就是将某点与一个等电位点或等电位面用低电阻导线连接起来,构成一个基准电位。接地的目的在于消除公共地线阻抗所产生的共阻抗耦合干扰,并避免受磁场和电位差的影响,防止形成地电流环路与其它电路产生磁耦合干扰。但是值得注意的是地线也是引入干扰的重要通道。在一个较大的测控系统中,往往包括各种测试仪器,其中既有高频信号,又有低频信号;既有强电电路,又有弱电电路;既有开关动作的设备,又有极为敏感的弱电信号装置。因此不同类型的信号电路应有不同的地线,如信号地线、信号源地线、负载地线。对于同一类信号电路中,一般有一个共同的接地系统,但有时也要根据信号电路的不同采取不同的接地形式,如串联单点接地、并联单点接地及多点接地。毕业论文,接地。
① 串联单点接地