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传感器接口电路的防干扰措施及解决方案

文章作者:红旗仪表(江苏)发布时间:2021-04-02

传感器接口接口电路都存在小信号处理问题,因为传感器的输出通常是小信号,所以必要的信号(例如0~5V)被放大,以达到必要的技术指标。必须注意电路图中没有显示的问题,即抗干扰问题。在进一步讨论电路部件的选择、电路和系统的应用之前,必须讨论。
干扰大致分为三个方面
(1)局部产生(即不必要的热电偶)。
(2)子系统内部的耦合(即地线路径问题)。
(3)外部产生(即电源频率的干扰)。
1.消除局部误差。
在低电平测量中,必须严格注意信号路径中使用的材料,在简单的电路中遇到的焊接、导线、接线柱等可能会产生实际的热电势。由于他们经常成对,尽量使这些成对的热电偶保持在同一温度下是有效的措施,因此一般采用热屏蔽、散热器、沿等温线排列或分离大功率电路和小功率电路等方法,将热梯度降低到小,两个不同厂家生产的标准导线的接点
采用插座开关、连接插件、继电器等形式,更换电气部件和部件很方便,但缺点是可能产生接触电阻,热电势和两者兼有,他比直接连接系统的分辨力差,精度低,噪音增加,可靠性下降,低
2.接地问题及其处理方法。
在低电平放大电路中合理接地是减少低噪声干扰的重要措施,应特别注意。
单电源供应多个传感器时,其连接方法如图1所示,尽量减少接地电阻引进的干扰,如果供电电源的压降必须减小,则电源gao端的导线也可以用类似的方法连接。
传感器接口电路的防干扰措施和解决方案。
包括多个电源和多个传感器在内的系统需要考虑更多,通常无论电源是谁提供的,都会将地线汇集到公共点,与系统的公共端连接,如图2所示,所有电源1的负荷都会回到电源1的公共端,所有电源2的负荷都会回到电源2的公共端,然后用粗导线连接公共端
数字地线通常有很大的噪音,而且有很大的电流尖峰,所有的模拟公共地线都应该和数字公共地线分开,然后只收集一点,如图3所示,这种连接方法使模拟和数字地线之间的公共阻抗小。
除了直流和低频地线的问题外,还有快速变化的交流电压耦合和高级电路通过公共电源和连接电路的阻抗产生的瞬态信号,这种信号的另一种可能耦合方式是由于许多内外补偿的综合运输没有公共连接地点,因此积分器输出的参考点连接到电源的一端,输出随电源而变动,这些都需要适当地连接电容器,以便在慢的模拟电路中调制高频信号,这种电容器
图4说明了这种方法,他应用于模拟量输出运算功放对数/模切换器数字驱动噪动噪音的耦合,旁路电容器随意直接连接到电源的两条母线之间,旁路电容器可能无法发挥应有的作用,甚至有害。他从不干净到干净的Vs,为噪音提供低阻抗的交流通道。
3.消除外部和本机的干扰。
交流信号可以通过分布容量和电感耦合到低电子模拟电路,直流高压通过漏电导向可以耦合到高阻抗的输入端,这些都可能引入干扰,通过适当的布局部件,屏蔽和防护可以消除这些干扰。
元器件的适当布局包括在高能与低能之间,数字电路与模拟电路之间保持尽可能大的距离,而地线之间的连接要求尽可能短。
屏蔽包括静电和电磁屏蔽。电源变压器产生的干扰场所是众所周知的,而且是不能说明的干扰源,可以采用屏蔽变压器或将电源放在远离高敏感电路的地方。但而,同一电路不仅需要靠近变压器中心的抽头来达到高质量的接地,还可能受到强磁场的干扰。必要时,应通过测试方法确定合理的布局。
50H2电源的静电和电磁干扰可以减少回路面积,或者用双绞线、低频回路限制带等方法控制。

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