【文章內(nèi)容簡介】 的磁力線大部分在屏蔽罩內(nèi)構成回路，泄漏到屏蔽 罩外干擾磁通很少，達到抑制低頻磁場干擾目的。 NUST 自動化學院 微機測控技術 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，當被測對象與測控系統(tǒng) 相距較遠 時（幾十米或更長），產(chǎn)生較大的干擾。 長線干擾的主要類型： 1）長線感應干擾 2）反射干擾 NUST 自動化學院 微機測控技術 42 (一 ) 長線感應干擾及抑制 長線感應干擾的產(chǎn)生： 干擾源通過 電磁 或 靜電耦合 在 傳感器信號線上 產(chǎn)生干擾信號。 NUST 自動化學院 微機測控技術 43 長線感應干擾的特點 1）傳感器信號線過長，干擾源在信號線上產(chǎn)生 的感應電壓較大； 2）輸電線與信號線平行敷設時，信號線上的電 磁感應電壓和靜電感應電壓分別可達 mV級 (傳感器的 有效信號電壓一般為幾十 mV甚至小于干擾電壓 )； 3）信號地與系統(tǒng)地間的電位差 (地電壓 Um)可達 幾 V至十幾 V甚至更大。 NUST 自動化學院 微機測控技術 44 單線傳輸 特點 1） 感應干擾電壓 Un和地 電壓 Um與被測信號 Us串聯(lián)，形 成 差模干擾 電壓： rs、 rm、 r、 R為 信號源內(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） 地電壓和感應干擾電壓 無抑制成為對干擾電 壓 ，使 信號電壓被干擾電壓淹沒 。 RrrrRUUmsnNn ???? RrrrRUUmsmNm ????NUST 自動化學院 微機測控技術 45 雙線傳輸抑制方式 增設一條 同樣長度的傳輸線 。 1）兩傳輸線上的感應干擾 電壓相等即 Un1＝ Un2＝ Un； 2） rm r rs R ， 感應干擾電壓 Un和地電壓 Um形成的差模干擾電壓分別為： 0)1()1( ??????????????????? RrrrRrrRRrrrRRrrUUsmmmsmnNnmsmNm URrrRrRRUU ??????? )(NUST 自動化學院 微機測控技術 46 平衡傳輸?shù)奶攸c 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 自動化學院 微機測控技術 47 平衡傳輸?shù)膶崿F(xiàn)特點： 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 自動化學院 微機測控技術 48 雙線傳輸?shù)倪m用特點 傳輸信號的形式不同 ，抗干擾效果不一樣。 1）數(shù)字信號抗干擾能力優(yōu)于模擬信號，數(shù)字信 號傳輸優(yōu)于模擬信號傳輸； 2）頻率信號是準數(shù)字信號，適于應用雙絞線遠 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 自動化學院 微機測控技術 49 電流傳輸?shù)奶攸c： 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 /電流轉換器產(chǎn)生 420mA的電流信號，在接收端用一個精密電阻或電 流 /電壓轉換器轉換成電壓信號。 NUST 自動化學院 微機測控技術 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 浮地技術 浮動電容切換 NUST 自動化學院 微機測控技術 51 (一 ) 隔離技術 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)場間僅保持信號聯(lián)系，無電氣聯(lián)系； 2）實質(zhì)是 把引進的干擾通道切斷 ，達到隔離現(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 強電控制。為使兩者間既保持控制信號聯(lián)系，又要 隔絕電氣方面的聯(lián)系，既實行弱電和強電隔離。 NUST 自動化學院 微機測控技術 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 自動化學院 微機測控技術 53 變壓器隔離 電路如圖： 隔離特點： 1）變壓器次級輸出電壓只與初級繞組兩輸入端 電位差成正比，對差模信號 暢通 ， 隔斷共模信號 ； 2）變壓器隔離適用 50Hz以上的信號，低頻特別 是超低頻時非常不合適。 NUST 自動化學院 微機測控技術 54 3）傳輸?shù)皖l信號時，要有很大電感和體積，初 次級間圈數(shù)很多， 產(chǎn)生較大的寄生電容 ， 共模信號 通過變壓器初次間的寄生電容在負載上形成干擾 ； 4）初次級繞組間要設臵靜電屏蔽層且接地，可 減少初次級寄生電容，達到抑制高頻干擾的目的； NUST 自動化學院 微機測控技術 55 變壓器隔離的適用場合 1）信號頻率很低； 2）共模電壓很高； 3）共模漏電流要求很小。 NUST 自動化學院 微機測控技術 56 光電耦合隔離 1）光電耦合器內(nèi) 電 光 電 轉換在完全密封條件 下進行，不受外界光的影響； 2）信號傳遞由光傳遞，兩個電路間沒有電氣連 接，故兩電路間地電位差就再不會形成干擾。 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 自動化學院 微機測控技術 57 4）干擾電壓較大時，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度電流才能發(fā) 光，光電晶體管也只在一定光強下才能工作，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 。 NUST 自動化學院 微機測控技術 58 光耦電路的接線 1） Ri為限流電阻， D為反 向保護二極管；