2.2 靜電耦合
相對兩物體中,如果其中之一的電位發生變化,則因物體間電容使另一個物體的電位也發生變化,若信號線離電網很近,通過該電容就會形成靜電感應耦合,使信號線中產生干擾電壓。在信號線與電網平行時,其感應電動勢的數值為
式(1)和式(2)是干擾源對單根信號線所產生的干擾電壓,當信號線是由兩根平行導線組成時,干擾電壓則為兩根線上的感應電動勢之差。畢業論文,接地。因此采用絞線或屏蔽導線可以減少電磁耦合與靜電耦合,從而減少干擾的影響②。
2.3 電阻耦合
在測量系統中,當存在一個以上的接地點時,由于大地回路的電位差所產生的地回路,信號源與供電電源之間的絕緣電阻所造成的漏電及記錄系統對地漏電所引起的對地干擾等均屬于電阻耦合,這種干擾電壓屬于共模干擾電壓。
2. 4 其他
一些企業大量使用的繼電器、接觸器等產生的一些脈沖電壓,除了能夠作用于模擬電路外,還可以對數字電路產生干擾,這些開關感性元件產生的瞬變電壓有時高達4kV ,頻率可達200 MHz。在了解了各種不同的干擾源之后,就可以針對不同的情況采取對應的措施加以消除或避免。
3 干擾的抑制
抑制干擾的方法,一般有三種:①削弱或消除干擾源。②減弱由于干擾源到信號回路的耦合,也就是切斷的傳播途徑。③提高裝置和系統的抗干擾能力。三種措施比較起來,消除干擾源是最有效、最徹底的方法。但在工業現場中有不少干擾源是不可能消除的,因此還得結合實際情況選擇最適合的方法。
3. 1 屏蔽技術
屏蔽技術是利用金屬材料對電磁波具有較好的吸收和反射能力來進行抗干擾的。屏蔽一般分為3種:靜電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽。根據導線之間電耦合、磁耦合及電磁耦合產生相互干擾的機理,在儀器布線方面應做到:強電的纜線必須單獨走橋架,絕對不能和信號線挨在一起;努力使強電線纜與弱電信號線正交;不能避開的平行走線,應保持強電纜線與弱信號線的距離。使用連接線方面應做到:針對電場耦合引起的干擾,采用無網孔的鋁箔屏蔽電纜且使兩端引線外露部分盡量短、同軸電纜單端接地;此外在干擾源周圍加上屏蔽體且將屏蔽體一點接地,可把電場形成的干擾源屏蔽掉,使之對鄰近導線或回路不產生干擾且可抑制磁場對弱電信號回路可能造成的干擾③。
3. 2 接地抗干擾技術
各種儀器設備都需要接地,所謂接地就是將某點與一個等電位點或等電位面用低電阻導線連接起來,構成一個基準電位。接地的目的在于消除公共地線阻抗所產生的共阻抗耦合干擾,并避免受磁場和電位差的影響,防止形成地電流環路與其它電路產生磁耦合干擾。但是值得注意的是地線也是引入干擾的重要通道。在一個較大的測控系統中,往往包括各種測試儀器,其中既有高頻信號,又有低頻信號;既有強電電路,又有弱電電路;既有開關動作的設備,又有極為敏感的弱電信號裝置。因此不同類型的信號電路應有不同的地線,如信號地線、信號源地線、負載地線。對于同一類信號電路中,一般有一個共同的接地系統,但有時也要根據信號電路的不同采取不同的接地形式,如串聯單點接地、并聯單點接地及多點接地。畢業論文,接地。
① 串聯單點接地