【文章內(nèi)容簡介】 的磁力線大部分在屏蔽罩內(nèi)構(gòu)成回路，泄漏到屏蔽 罩外干擾磁通很少，達(dá)到抑制低頻磁場干擾目的。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 41 三、長線傳輸?shù)母蓴_及抑制 長線傳輸干擾的產(chǎn)生： 測控系統(tǒng)中，當(dāng)被測對象與測控系統(tǒng) 相距較遠(yuǎn) 時(shí)（幾十米或更長），產(chǎn)生較大的干擾。 長線干擾的主要類型： 1）長線感應(yīng)干擾 2）反射干擾 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 42 (一 ) 長線感應(yīng)干擾及抑制 長線感應(yīng)干擾的產(chǎn)生： 干擾源通過 電磁 或 靜電耦合 在 傳感器信號(hào)線上 產(chǎn)生干擾信號(hào)。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 43 長線感應(yīng)干擾的特點(diǎn) 1）傳感器信號(hào)線過長，干擾源在信號(hào)線上產(chǎn)生 的感應(yīng)電壓較大； 2）輸電線與信號(hào)線平行敷設(shè)時(shí)，信號(hào)線上的電 磁感應(yīng)電壓和靜電感應(yīng)電壓分別可達(dá) mV級(jí) (傳感器的 有效信號(hào)電壓一般為幾十 mV甚至小于干擾電壓 )； 3）信號(hào)地與系統(tǒng)地間的電位差 (地電壓 Um)可達(dá) 幾 V至十幾 V甚至更大。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 44 單線傳輸 特點(diǎn) 1） 感應(yīng)干擾電壓 Un和地 電壓 Um與被測信號(hào) Us串聯(lián)，形 成 差模干擾 電壓： rs、 rm、 r、 R為 信號(hào)源內(nèi)阻 、 兩地間地電阻 、 傳輸線電阻 和 系統(tǒng)輸入電阻 ， rm r rs R： UNn≈ Un， UNm≈ Um 2） 地電壓和感應(yīng)干擾電壓 無抑制成為對干擾電 壓 ，使 信號(hào)電壓被干擾電壓淹沒 。 RrrrRUUmsnNn ???? RrrrRUUmsmNm ????NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 45 雙線傳輸抑制方式 增設(shè)一條 同樣長度的傳輸線 。 1）兩傳輸線上的感應(yīng)干擾 電壓相等即 Un1＝ Un2＝ Un； 2） rm r rs R ， 感應(yīng)干擾電壓 Un和地電壓 Um形成的差模干擾電壓分別為： 0)1()1( ??????????????????? RrrrRrrRRrrrRRrrUUsmmmsmnNnmsmNm URrrRrRRUU ??????? )(NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 46 平衡傳輸?shù)奶攸c(diǎn) 1）雙線傳輸； 2） 兩傳輸線處于完全相同的條件 ； 3）產(chǎn)生的感應(yīng)干擾電壓完全相同； 4）兩傳輸線內(nèi)阻、對地分布電容、漏電阻相同 5）差模干擾變成純共模電壓。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 47 平衡傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)特點(diǎn)： 1）采用雙絞線； 2）雙絞線的雙線絞合較緊，各方面處于基本相 同的條件，平衡特性好； 3） 雙絞線對電感耦合噪聲有很好的抑制作用 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 48 雙線傳輸?shù)倪m用特點(diǎn) 傳輸信號(hào)的形式不同 ，抗干擾效果不一樣。 1）數(shù)字信號(hào)抗干擾能力優(yōu)于模擬信號(hào)，數(shù)字信 號(hào)傳輸優(yōu)于模擬信號(hào)傳輸； 2）頻率信號(hào)是準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)，適于應(yīng)用雙絞線遠(yuǎn) 距離傳輸； 3） 電流傳輸代替電壓傳輸 ，可獲得較好的抗干 擾能力。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 49 電流傳輸?shù)奶攸c(diǎn)： 1)不受傳輸線 壓降 、 接觸電阻 、 寄生熱電偶 和 接觸電勢 的影響； 2)不受 各種電壓性噪聲 的干擾。 例： 過程控制中，采用電壓 /電流轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生 420mA的電流信號(hào)，在接收端用一個(gè)精密電阻或電 流 /電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 50 四、共模干擾的抑制 途徑： 1）減少共模電壓 Ucm； 2）減少共模增益 KC或提高共模抑制比 CMRR。 主要方法： 接地及屏蔽 (減少共模電壓 ) 隔離技術(shù) 浮地技術(shù) 浮動(dòng)電容切換 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 51 (一 ) 隔離技術(shù) 隔離目的： 1）把干擾源和易被干擾的部分隔離開來，使測 控裝臵與現(xiàn)場間僅保持信號(hào)聯(lián)系，無電氣聯(lián)系； 2）實(shí)質(zhì)是 把引進(jìn)的干擾通道切斷 ，達(dá)到隔離現(xiàn) 場干擾的目的； 3）工業(yè)測控系統(tǒng)中，既包括弱電控制，又包括 強(qiáng)電控制。為使兩者間既保持控制信號(hào)聯(lián)系，又要 隔絕電氣方面的聯(lián)系，既實(shí)行弱電和強(qiáng)電隔離。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 52 常用的隔離方法 1）變壓器隔離 2）縱向扼流圈隔離 3）光電隔離 4）繼電器隔離 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 53 變壓器隔離 電路如圖： 隔離特點(diǎn)： 1）變壓器次級(jí)輸出電壓只與初級(jí)繞組兩輸入端 電位差成正比，對差模信號(hào) 暢通 ， 隔斷共模信號(hào) ； 2）變壓器隔離適用 50Hz以上的信號(hào)，低頻特別 是超低頻時(shí)非常不合適。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 54 3）傳輸?shù)皖l信號(hào)時(shí)，要有很大電感和體積，初 次級(jí)間圈數(shù)很多， 產(chǎn)生較大的寄生電容 ， 共模信號(hào) 通過變壓器初次間的寄生電容在負(fù)載上形成干擾 ； 4）初次級(jí)繞組間要設(shè)臵靜電屏蔽層且接地，可 減少初次級(jí)寄生電容，達(dá)到抑制高頻干擾的目的； NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 55 變壓器隔離的適用場合 1）信號(hào)頻率很低； 2）共模電壓很高； 3）共模漏電流要求很小。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 56 光電耦合隔離 1）光電耦合器內(nèi) 電 光 電 轉(zhuǎn)換在完全密封條件 下進(jìn)行，不受外界光的影響； 2）信號(hào)傳遞由光傳遞，兩個(gè)電路間沒有電氣連 接，故兩電路間地電位差就再不會(huì)形成干擾。 3）輸入阻抗很低 (1001000歐 )，而干擾源的內(nèi) 阻很高，通常為 105106歐。由分壓原理，能 饋送到 光電耦合器輸入端的噪聲很小 ； NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 57 4）干擾電壓較大時(shí)，由于能量很小，只形成微 弱電流。發(fā)光二極管只有通過一定強(qiáng)度電流才能發(fā) 光，光電晶體管也只在一定光強(qiáng)下才能工作，電壓 幅值很高的干擾，沒有足夠能量而不能使二極管發(fā) 光，從而被抑制； 5）輸入端與輸出端間的 寄生電容極小 ， 絕緣電 阻很大 ，光耦合器一邊的各種干擾噪聲很難通過光 耦合器饋送到另一邊； 6） 線性范圍較小，主要用于傳送數(shù)字信號(hào) 。 NUST 自動(dòng)化學(xué)院 微機(jī)測控技術(shù) 58 光耦電路的接線 1） Ri為限流電阻， D為反 向保護(hù)二極管；