第五章 檢測(cè)系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù) - 復(fù)件

1、第五章 檢測(cè)系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)v第一節(jié)第一節(jié) 檢測(cè)系統(tǒng)中的干擾檢測(cè)系統(tǒng)中的干擾v第二節(jié)第二節(jié) 常用抗干擾技術(shù)常用抗干擾技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 檢測(cè)系統(tǒng)中的干擾檢測(cè)系統(tǒng)中的干擾v 一、干擾的種類、噪聲源及防護(hù)辦法一、干擾的種類、噪聲源及防護(hù)辦法v 在電子測(cè)量裝置的電路中出現(xiàn)的無用信號(hào)稱為噪在電子測(cè)量裝置的電路中出現(xiàn)的無用信號(hào)稱為噪聲。當(dāng)噪聲電壓影響電路正常工作時(shí)，該噪聲電壓聲。當(dāng)噪聲電壓影響電路正常工作時(shí)，該噪聲電壓就稱為干擾電壓。就稱為干擾電壓。 NSNSUUgPPNS201lg10/v 噪聲對(duì)檢測(cè)裝置的影響必須與有用信號(hào)共同分噪聲對(duì)檢測(cè)裝置的影響必須與有用信號(hào)共同分析才有意義。衡量噪聲對(duì)有用信號(hào)的

2、影響常用信噪析才有意義。衡量噪聲對(duì)有用信號(hào)的影響常用信噪比（比（S/NS/N）來表示，它是指信號(hào)通道中有用信號(hào)功）來表示，它是指信號(hào)通道中有用信號(hào)功率率P PS S與噪聲功率與噪聲功率P PN N之比或有用信號(hào)電壓之比或有用信號(hào)電壓U US S與噪聲電與噪聲電壓壓U UN N之比。信噪比常用對(duì)數(shù)形式來表示，單位為之比。信噪比常用對(duì)數(shù)形式來表示，單位為dBdB。v在測(cè)量過程中應(yīng)盡量提高信噪比，以減少噪聲對(duì)測(cè)在測(cè)量過程中應(yīng)盡量提高信噪比，以減少噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。量結(jié)果的影響。 1 1機(jī)械干擾機(jī)械干擾v 機(jī)械干擾是指機(jī)械振動(dòng)或沖擊使電子檢測(cè)裝機(jī)械干擾是指機(jī)械振動(dòng)或沖擊使電子檢測(cè)裝置中的元件發(fā)生振

3、動(dòng)，改變了系統(tǒng)的電氣參數(shù)，置中的元件發(fā)生振動(dòng)，改變了系統(tǒng)的電氣參數(shù)，造成可逆或不可逆的影響。對(duì)機(jī)械干擾主要是用造成可逆或不可逆的影響。對(duì)機(jī)械干擾主要是用減振彈簧和減振橡膠來防護(hù)。減振彈簧和減振橡膠來防護(hù)。 2 2化學(xué)及濕度干擾化學(xué)及濕度干擾v 化學(xué)物品如酸、堿、鹽及其他腐蝕性氣體侵化學(xué)物品如酸、堿、鹽及其他腐蝕性氣體侵入檢測(cè)裝置內(nèi)部，腐蝕電氣元件，產(chǎn)生電化學(xué)噪入檢測(cè)裝置內(nèi)部，腐蝕電氣元件，產(chǎn)生電化學(xué)噪聲。環(huán)境濕度增大，會(huì)使絕緣體的絕緣電阻下降，聲。環(huán)境濕度增大，會(huì)使絕緣體的絕緣電阻下降，電介質(zhì)的電介常數(shù)增大，電感線圈的電介質(zhì)的電介常數(shù)增大，電感線圈的Q Q值（電感線值（電感線圈的品質(zhì)因數(shù)）下降

4、，金屬材料生銹等。圈的品質(zhì)因數(shù)）下降，金屬材料生銹等。干擾種類：干擾種類：v 3 3熱干擾熱干擾v 熱量，特別是溫度波動(dòng)及不均勻溫度場(chǎng)對(duì)檢測(cè)熱量，特別是溫度波動(dòng)及不均勻溫度場(chǎng)對(duì)檢測(cè)裝置的干擾主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：裝置的干擾主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：v （1 1）各種電子元件均有一定的溫度系數(shù)，溫度）各種電子元件均有一定的溫度系數(shù)，溫度升高，電路參數(shù)會(huì)隨之改變，引起誤差。升高，電路參數(shù)會(huì)隨之改變，引起誤差。v （2 2）接觸熱電動(dòng)勢(shì)。由于電子元件多由不同金）接觸熱電動(dòng)勢(shì)。由于電子元件多由不同金屬構(gòu)成，當(dāng)它們相互連接組成電路時(shí)，如果各點(diǎn)屬構(gòu)成，當(dāng)它們相互連接組成電路時(shí)，如果各點(diǎn)溫度不均勻就不可避免地產(chǎn)生熱

5、電動(dòng)勢(shì)，它疊加溫度不均勻就不可避免地產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，它疊加在有用信號(hào)上引起測(cè)量誤差。在有用信號(hào)上引起測(cè)量誤差。v 4 4固有噪聲干擾固有噪聲干擾v 在電路中，電子元件本身產(chǎn)生的、具有隨機(jī)性、在電路中，電子元件本身產(chǎn)生的、具有隨機(jī)性、寬頻帶的噪聲稱為固有噪聲。最重要的固有噪聲寬頻帶的噪聲稱為固有噪聲。最重要的固有噪聲源是電阻熱噪聲、半導(dǎo)體散粒噪聲和接觸噪聲。源是電阻熱噪聲、半導(dǎo)體散粒噪聲和接觸噪聲。 5 5光的干擾光的干擾v 檢測(cè)裝置中的各種半導(dǎo)體元件對(duì)于光同樣具有檢測(cè)裝置中的各種半導(dǎo)體元件對(duì)于光同樣具有很強(qiáng)的敏感性。因?yàn)橹圃彀雽?dǎo)體的材料在光纖的很強(qiáng)的敏感性。因?yàn)橹圃彀雽?dǎo)體的材料在光纖的作用下會(huì)形

6、成電子空穴對(duì)，致使半導(dǎo)體器件產(chǎn)生作用下會(huì)形成電子空穴對(duì)，致使半導(dǎo)體器件產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)或使其電阻值發(fā)生變化，而影響測(cè)量結(jié)果。電動(dòng)勢(shì)或使其電阻值發(fā)生變化，而影響測(cè)量結(jié)果。因此，半導(dǎo)體器件應(yīng)封裝在不透光的殼體內(nèi)。對(duì)因此，半導(dǎo)體器件應(yīng)封裝在不透光的殼體內(nèi)。對(duì)于具有光敏作用的元件，則應(yīng)注意對(duì)光干擾的屏于具有光敏作用的元件，則應(yīng)注意對(duì)光干擾的屏蔽。蔽。6 6電、磁噪聲干擾電、磁噪聲干擾v 在交通、工業(yè)生產(chǎn)中有大量的用電設(shè)備產(chǎn)生火在交通、工業(yè)生產(chǎn)中有大量的用電設(shè)備產(chǎn)生火花放電，在放電過程中，會(huì)向周圍輻射出從低頻花放電，在放電過程中，會(huì)向周圍輻射出從低頻到高頻大功率的電磁波。無線電臺(tái)、雷電等也會(huì)到高頻大功率的電磁

7、波。無線電臺(tái)、雷電等也會(huì)發(fā)射出功率強(qiáng)大的電磁波。發(fā)射出功率強(qiáng)大的電磁波。 v 二、干擾的傳播二、干擾的傳播( (耦合方式耦合方式) ) 1 1、靜電耦合、靜電耦合v 靜電耦合又稱電場(chǎng)耦合或電容耦合，它是由于各靜電耦合又稱電場(chǎng)耦合或電容耦合，它是由于各種導(dǎo)線之間、元件之間、線圈之間以及元件與地種導(dǎo)線之間、元件之間、線圈之間以及元件與地之間均存在著分布電容（也稱寄生電容），使一之間均存在著分布電容（也稱寄生電容），使一個(gè)電路的電荷變化影響到另一個(gè)電路，從而干擾個(gè)電路的電荷變化影響到另一個(gè)電路，從而干擾電壓經(jīng)分布電容通過靜電感應(yīng)耦合于有效信號(hào)。電壓經(jīng)分布電容通過靜電感應(yīng)耦合于有效信號(hào)。如圖如圖5 5

8、1 1所示為靜電耦合等效電路所示為靜電耦合等效電路 圖51 靜電耦合等效電路 111211UZCjUZCjZCjUCjZZUimimimmii1|imZCj其中v2 2、電磁耦合、電磁耦合v 電磁耦合又稱互感耦合，它是由于兩個(gè)電路之電磁耦合又稱互感耦合，它是由于兩個(gè)電路之間存在互感，使一個(gè)電路的電流變化通過互感影間存在互感，使一個(gè)電路的電流變化通過互感影響到另一個(gè)電路。響到另一個(gè)電路。 v 在一般情況下，電磁耦合干擾可用如圖在一般情況下，電磁耦合干擾可用如圖5 52 2所示所示的等效電路表示的等效電路表示 圖52 電磁耦合等效電路如果噪聲源的角頻率如果噪聲源的角頻率為為則：則：12MIjUv

9、3 3、公共阻抗耦合、公共阻抗耦合v 公共阻抗耦合的干擾是公共阻抗耦合的干擾是在同一系統(tǒng)的電路和電路之在同一系統(tǒng)的電路和電路之間、設(shè)備和設(shè)備之間總存在間、設(shè)備和設(shè)備之間總存在著公共阻抗。地線與地之間著公共阻抗。地線與地之間v形成的阻抗為公共地阻抗。當(dāng)一個(gè)電路中有電流流過時(shí)，形成的阻抗為公共地阻抗。當(dāng)一個(gè)電路中有電流流過時(shí)，通過共有阻抗便在另一個(gè)電路中產(chǎn)生干擾電壓。在檢測(cè)通過共有阻抗便在另一個(gè)電路中產(chǎn)生干擾電壓。在檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部，各個(gè)電路往往共用一個(gè)直流電源，這時(shí)電源系統(tǒng)內(nèi)部，各個(gè)電路往往共用一個(gè)直流電源，這時(shí)電源內(nèi)阻、電源線阻抗形成公共電源阻抗。當(dāng)電流流經(jīng)公共內(nèi)阻、電源線阻抗形成公共電源阻抗。當(dāng)

10、電流流經(jīng)公共阻抗時(shí)，阻抗上的壓降便成為噪聲電壓，如圖阻抗時(shí)，阻抗上的壓降便成為噪聲電壓，如圖5 53 3所示。所示。 圖54 漏電流耦合等效電路 4 4、漏電流耦合、漏電流耦合 漏電流耦合是由于絕緣不良，由流經(jīng)絕緣電阻的漏電流耦合是由于絕緣不良，由流經(jīng)絕緣電阻的漏電流所引起的噪聲干擾。漏電流可以用圖漏電流所引起的噪聲干擾。漏電流可以用圖5 54 4所所示等效電路表示，示等效電路表示，U U1 1表示干擾源輸出電壓，表示干擾源輸出電壓，R R表示漏表示漏阻抗，阻抗，Z Z1 1表示被干擾檢測(cè)系統(tǒng)的等效輸入阻抗，表示被干擾檢測(cè)系統(tǒng)的等效輸入阻抗，U U2 2表示被干擾檢測(cè)系統(tǒng)的漏電流耦合干擾電壓，

11、可得表示被干擾檢測(cè)系統(tǒng)的漏電流耦合干擾電壓，可得出出12URZZUiiv 5 5、輻射電磁場(chǎng)耦合、輻射電磁場(chǎng)耦合v 輻射電磁場(chǎng)通常來源于大功率高頻電氣設(shè)備、廣輻射電磁場(chǎng)通常來源于大功率高頻電氣設(shè)備、廣播發(fā)射臺(tái)、電視發(fā)射臺(tái)等電能量交換頻繁的地方。播發(fā)射臺(tái)、電視發(fā)射臺(tái)等電能量交換頻繁的地方。如果在輻射電磁場(chǎng)中放置一個(gè)導(dǎo)體，則在導(dǎo)體上如果在輻射電磁場(chǎng)中放置一個(gè)導(dǎo)體，則在導(dǎo)體上產(chǎn)生正比于電場(chǎng)強(qiáng)度的感應(yīng)電勢(shì)。配電線特別是產(chǎn)生正比于電場(chǎng)強(qiáng)度的感應(yīng)電勢(shì)。配電線特別是架空配電線都將在輻射電磁場(chǎng)中感應(yīng)出干擾電勢(shì)，架空配電線都將在輻射電磁場(chǎng)中感應(yīng)出干擾電勢(shì)，并通過供電線路侵入檢測(cè)系統(tǒng)的電子裝置，造成并通過供電線路

12、侵入檢測(cè)系統(tǒng)的電子裝置，造成干擾。干擾。6 6、傳導(dǎo)耦合、傳導(dǎo)耦合v 在信號(hào)傳輸過程中，當(dāng)導(dǎo)線經(jīng)過具有噪聲的環(huán)境在信號(hào)傳輸過程中，當(dāng)導(dǎo)線經(jīng)過具有噪聲的環(huán)境時(shí)，有用信號(hào)就會(huì)被噪聲污染，并經(jīng)導(dǎo)線傳送到時(shí)，有用信號(hào)就會(huì)被噪聲污染，并經(jīng)導(dǎo)線傳送到檢測(cè)系統(tǒng)而造成干擾。最典型的傳導(dǎo)耦合就是噪檢測(cè)系統(tǒng)而造成干擾。最典型的傳導(dǎo)耦合就是噪聲經(jīng)電源線傳到檢測(cè)系統(tǒng)中。事實(shí)上，經(jīng)電源線聲經(jīng)電源線傳到檢測(cè)系統(tǒng)中。事實(shí)上，經(jīng)電源線引入檢測(cè)系統(tǒng)的干擾是非常廣泛和嚴(yán)重的。引入檢測(cè)系統(tǒng)的干擾是非常廣泛和嚴(yán)重的。第二節(jié) 常用抗干擾技術(shù)干擾的形成必須同時(shí)具備三項(xiàng)因素，即干擾源、干擾干擾的形成必須同時(shí)具備三項(xiàng)因素，即干擾源、干擾途徑

13、以及對(duì)噪聲敏感性較高的接收電路途徑以及對(duì)噪聲敏感性較高的接收電路檢測(cè)裝置檢測(cè)裝置的前級(jí)電路，三者的關(guān)系如圖的前級(jí)電路，三者的關(guān)系如圖5 59 9所示。所示。 干 擾 源干 擾 途 徑接 收 器v 消除或減弱噪聲干擾的方法可針對(duì)這三項(xiàng)因素，消除或減弱噪聲干擾的方法可針對(duì)這三項(xiàng)因素，采取三方面的措施。采取三方面的措施。v（1 1）消除或抑制干擾源。）消除或抑制干擾源。v積極的措施是消除干擾源，如使產(chǎn)生干擾的電氣積極的措施是消除干擾源，如使產(chǎn)生干擾的電氣設(shè)備遠(yuǎn)離檢測(cè)裝置；設(shè)備遠(yuǎn)離檢測(cè)裝置；v將整流子電動(dòng)機(jī)改為無刷電機(jī)；將整流子電動(dòng)機(jī)改為無刷電機(jī)；v在繼電器、接觸器等設(shè)備上增加消弧措施等。在繼電器、接

14、觸器等設(shè)備上增加消弧措施等。v（2 2）破壞干擾途徑。）破壞干擾途徑。v對(duì)于以對(duì)于以“路路”的形式侵入的干擾，可采取諸如提高的形式侵入的干擾，可采取諸如提高絕緣性能；絕緣性能；v采用隔離變壓器、光耦合器等切斷干擾途徑；采用隔離變壓器、光耦合器等切斷干擾途徑；v采用退耦、濾波等手段引導(dǎo)干擾信號(hào)的轉(zhuǎn)移；采用退耦、濾波等手段引導(dǎo)干擾信號(hào)的轉(zhuǎn)移；v改變接地形式消除共阻抗耦合的干擾途徑等。改變接地形式消除共阻抗耦合的干擾途徑等。v對(duì)于以對(duì)于以“場(chǎng)場(chǎng)”的形式侵入的干擾，的形式侵入的干擾，v一般采取各種屏蔽措施，如靜電屏蔽、磁屏蔽、電一般采取各種屏蔽措施，如靜電屏蔽、磁屏蔽、電磁屏蔽等。磁屏蔽等。 v（3

15、3）削弱接收回路對(duì)干擾的敏感性。）削弱接收回路對(duì)干擾的敏感性。v高輸入阻抗的電路比低輸入阻抗的電路易受干擾，高輸入阻抗的電路比低輸入阻抗的電路易受干擾，模擬電路比數(shù)字電路抗干擾能力差等。一個(gè)設(shè)計(jì)良模擬電路比數(shù)字電路抗干擾能力差等。一個(gè)設(shè)計(jì)良好的檢測(cè)裝置應(yīng)該具備對(duì)有用信號(hào)敏感，對(duì)干擾的好的檢測(cè)裝置應(yīng)該具備對(duì)有用信號(hào)敏感，對(duì)干擾的信號(hào)盡量不敏感的特性。信號(hào)盡量不敏感的特性。一、屏蔽技術(shù)一、屏蔽技術(shù)1 1、定義：、定義： 屏蔽一般指的是電磁屏蔽，就是用電導(dǎo)率和磁導(dǎo)屏蔽一般指的是電磁屏蔽，就是用電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率高的材料制成封閉的容器，將受擾的電路置于該率高的材料制成封閉的容器，將受擾的電路置于該容器之中

16、，從而抑制該容器外的干擾與噪聲容器內(nèi)容器之中，從而抑制該容器外的干擾與噪聲容器內(nèi)電路的影響。電路的影響?？梢杂行У囊种旗o電耦合（電容性）和互感耦合（電可以有效的抑制靜電耦合（電容性）和互感耦合（電感性）。感性）。v2 2、屏蔽的原理、屏蔽的原理v 屏蔽的抗干擾功能基于屏蔽容器殼體對(duì)干擾與屏蔽的抗干擾功能基于屏蔽容器殼體對(duì)干擾與噪聲信號(hào)的反射與吸收作用。如圖噪聲信號(hào)的反射與吸收作用。如圖5 51010所示所示 v 3 3、常用屏蔽技術(shù)、常用屏蔽技術(shù)v（1 1）靜電屏蔽。在靜電場(chǎng)中，密閉的空心導(dǎo)體內(nèi)）靜電屏蔽。在靜電場(chǎng)中，密閉的空心導(dǎo)體內(nèi)部無電力線，即內(nèi)部各點(diǎn)等電位。部無電力線，即內(nèi)部各點(diǎn)等電位。

17、v（2 2）電磁屏蔽。電磁屏蔽也是采用導(dǎo)電良好的金）電磁屏蔽。電磁屏蔽也是采用導(dǎo)電良好的金屬材料做屏蔽罩，利用電渦流原理，使高頻干擾屬材料做屏蔽罩，利用電渦流原理，使高頻干擾電磁場(chǎng)在屏蔽金屬內(nèi)產(chǎn)生電渦流，消耗干擾磁場(chǎng)電磁場(chǎng)在屏蔽金屬內(nèi)產(chǎn)生電渦流，消耗干擾磁場(chǎng)的能量，并利用渦流磁場(chǎng)抵消高頻干擾磁場(chǎng)，從的能量，并利用渦流磁場(chǎng)抵消高頻干擾磁場(chǎng)，從而使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻電磁場(chǎng)的影而使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻電磁場(chǎng)的影響響 。v（3 3）低頻磁屏蔽。）低頻磁屏蔽。v在低頻磁場(chǎng)中，電渦流作用不太明顯，因此必須在低頻磁場(chǎng)中，電渦流作用不太明顯，因此必須采用高導(dǎo)磁材料作屏蔽層，以便將低頻干擾磁力

18、采用高導(dǎo)磁材料作屏蔽層，以便將低頻干擾磁力線限制在磁阻很小的磁屏蔽層內(nèi)部，使低頻磁屏線限制在磁阻很小的磁屏蔽層內(nèi)部，使低頻磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受低頻磁場(chǎng)耦合干擾的影響。蔽層內(nèi)部的電路免受低頻磁場(chǎng)耦合干擾的影響。 v 二、接地技術(shù)二、接地技術(shù)v 接地通常有接地通常有兩種含義兩種含義：一是連接到系統(tǒng)基準(zhǔn)，二：一是連接到系統(tǒng)基準(zhǔn)，二是連接到大地。是連接到大地。v連接到系統(tǒng)基準(zhǔn)地，是指各個(gè)電路部分通過低電阻連接到系統(tǒng)基準(zhǔn)地，是指各個(gè)電路部分通過低電阻導(dǎo)體與電氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼實(shí)施的連接，導(dǎo)體與電氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼實(shí)施的連接，而電氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼并不連接到大地。而電氣設(shè)備的金屬

19、底板或金屬外殼并不連接到大地。 v連接到大地，是指將電氣設(shè)備的金屬底板或金屬連接到大地，是指將電氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼通過接地導(dǎo)體與大地連接。外殼通過接地導(dǎo)體與大地連接。v針對(duì)不同的情況和目的，可采用公共基準(zhǔn)電位接針對(duì)不同的情況和目的，可采用公共基準(zhǔn)電位接地、抑制干擾接地、安全保護(hù)接地等方式。地、抑制干擾接地、安全保護(hù)接地等方式。v 1 1、公共基準(zhǔn)電位接地、公共基準(zhǔn)電位接地v 測(cè)量與控制電路中的基準(zhǔn)電位是各回路工作的測(cè)量與控制電路中的基準(zhǔn)電位是各回路工作的參考電位，該參考電位通常選為電路中直接電源參考電位，該參考電位通常選為電路中直接電源的零電壓端。的零電壓端。v該參考電位與大地的連接方

20、式有：該參考電位與大地的連接方式有：v直接接地、懸浮接地、一點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地等方直接接地、懸浮接地、一點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地等方式，可根據(jù)不同情況下組合采用，以達(dá)到所要求式，可根據(jù)不同情況下組合采用，以達(dá)到所要求的目的。的目的。v （1 1）直接接地。適用于大規(guī)模的或高速高頻）直接接地。適用于大規(guī)模的或高速高頻的電路系統(tǒng)。的電路系統(tǒng)。v （2 2）懸浮接地（簡(jiǎn)稱浮地）。）懸浮接地（簡(jiǎn)稱浮地）。v懸浮接地是指各個(gè)電路部分通過低電阻導(dǎo)體與電懸浮接地是指各個(gè)電路部分通過低電阻導(dǎo)體與電氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼連接，電氣設(shè)備的氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼連接，電氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼是各回路工作的參考電位

21、即金屬底板或金屬外殼是各回路工作的參考電位即零電平電位，但不連接到大地。零電平電位，但不連接到大地。 v（3 3）一點(diǎn)接地。一點(diǎn)接地有串聯(lián)式（干線式）接）一點(diǎn)接地。一點(diǎn)接地有串聯(lián)式（干線式）接地和并聯(lián)式（放射式）接地兩種方式。串聯(lián)式接地和并聯(lián)式（放射式）接地兩種方式。串聯(lián)式接地如圖地如圖5 51111（a a）所示）所示 ，并聯(lián)式接地如圖，并聯(lián)式接地如圖5 51111（b b）所示）所示 。v（4 4）多點(diǎn)接地。為降低接地線長(zhǎng)度，減小高頻時(shí)）多點(diǎn)接地。為降低接地線長(zhǎng)度，減小高頻時(shí)的接地阻抗，可采用多點(diǎn)接地的方式。多點(diǎn)接地的接地阻抗，可采用多點(diǎn)接地的方式。多點(diǎn)接地方式如圖方式如圖5 51212所

22、示所示 如果如果Z1用金屬導(dǎo)體構(gòu)成，用金屬導(dǎo)體構(gòu)成，Z2、Z3用電容器構(gòu)成，對(duì)低用電容器構(gòu)成，對(duì)低頻電路來說仍然是一點(diǎn)接地方式，對(duì)高頻電路來說則是頻電路來說仍然是一點(diǎn)接地方式，對(duì)高頻電路來說則是多點(diǎn)接地方式，從而可適應(yīng)電路寬頻帶工作的要求。多點(diǎn)接地方式，從而可適應(yīng)電路寬頻帶工作的要求。如果如果Z1用金屬導(dǎo)體構(gòu)成，用金屬導(dǎo)體構(gòu)成，Z2、Z3用電感器構(gòu)成，對(duì)低用電感器構(gòu)成，對(duì)低頻電路來說仍然是多點(diǎn)接地方式，對(duì)高頻電路來說則是頻電路來說仍然是多點(diǎn)接地方式，對(duì)高頻電路來說則是一點(diǎn)接地方式，既能在低頻時(shí)實(shí)現(xiàn)各部分的統(tǒng)一基準(zhǔn)電一點(diǎn)接地方式，既能在低頻時(shí)實(shí)現(xiàn)各部分的統(tǒng)一基準(zhǔn)電位和保護(hù)接地，又可避免接地回路閉

23、合而引入高頻干擾。位和保護(hù)接地，又可避免接地回路閉合而引入高頻干擾。v2 2、抑制干擾接地、抑制干擾接地v 電氣設(shè)備中的某些部分與大地連接，可起到抑電氣設(shè)備中的某些部分與大地連接，可起到抑制干擾與噪聲的作用。如大功率電路的接地可減制干擾與噪聲的作用。如大功率電路的接地可減小電路對(duì)其它電路的電磁沖擊與噪聲干擾，屏蔽小電路對(duì)其它電路的電磁沖擊與噪聲干擾，屏蔽殼體、屏蔽網(wǎng)罩或屏蔽隔板的接地可避免電荷積殼體、屏蔽網(wǎng)罩或屏蔽隔板的接地可避免電荷積聚引起的靜電效應(yīng)，提高抑制干擾的效果等。聚引起的靜電效應(yīng)，提高抑制干擾的效果等。v 3 3、安全保護(hù)接地、安全保護(hù)接地v 當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣因機(jī)械損傷、過電壓等原

24、因當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣因機(jī)械損傷、過電壓等原因被損壞，或無損壞但處于強(qiáng)電磁環(huán)境時(shí)，電氣設(shè)被損壞，或無損壞但處于強(qiáng)電磁環(huán)境時(shí)，電氣設(shè)備的金屬外殼、操作手柄等部分會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)高的備的金屬外殼、操作手柄等部分會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)高的對(duì)地電壓，危及操作維修人員的安全。對(duì)地電壓，危及操作維修人員的安全。v將電氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼與大地連接，將電氣設(shè)備的金屬底板或金屬外殼與大地連接，可消除觸點(diǎn)危險(xiǎn)。可消除觸點(diǎn)危險(xiǎn)。v 三、隔離技術(shù)三、隔離技術(shù) v 在測(cè)控電路系統(tǒng)中，盡管從各方面加以注意，但由在測(cè)控電路系統(tǒng)中，盡管從各方面加以注意，但由于分布參數(shù)無法完全控制，常常會(huì)形成如圖于分布參數(shù)無法完全控制，常常會(huì)形成如圖5 5

25、1313（a a）所示的寄生環(huán)路（特別是地環(huán)路），從而引入電磁耦所示的寄生環(huán)路（特別是地環(huán)路），從而引入電磁耦合干擾。為此，在有些情況下，要采取隔離技術(shù)，以合干擾。為此，在有些情況下，要采取隔離技術(shù)，以切斷可形成的環(huán)路，提高電路系統(tǒng)的抗干擾性能。切斷可形成的環(huán)路，提高電路系統(tǒng)的抗干擾性能。v v圖圖5 51313（b b）為采用隔離變壓器）為采用隔離變壓器T T切斷地線環(huán)路的情切斷地線環(huán)路的情況。這種方法在信號(hào)頻率為況。這種方法在信號(hào)頻率為50Hz50Hz以上時(shí)采用比較合適，以上時(shí)采用比較合適，在低頻特別是超低頻時(shí)不宜采用。在低頻特別是超低頻時(shí)不宜采用。 v圖圖5 51313（c c）為采用縱

26、向扼流圈）為采用縱向扼流圈T T切斷地線環(huán)路的情切斷地線環(huán)路的情況。由于扼流圈對(duì)低頻信號(hào)的電流阻抗小，對(duì)縱向況。由于扼流圈對(duì)低頻信號(hào)的電流阻抗小，對(duì)縱向的噪聲電流卻呈現(xiàn)很高的阻抗，故在信號(hào)頻率較低的噪聲電流卻呈現(xiàn)很高的阻抗，故在信號(hào)頻率較低及超低頻時(shí)采用比較合適。及超低頻時(shí)采用比較合適。v圖圖5 51313（d d）為采用光電耦合器切斷地線環(huán)路的情）為采用光電耦合器切斷地線環(huán)路的情況。利用光耦合，將兩個(gè)電路的電氣連接隔開，兩況。利用光耦合，將兩個(gè)電路的電氣連接隔開，兩個(gè)電路用不同的電源供電，有各自的地電位基準(zhǔn)，個(gè)電路用不同的電源供電，有各自的地電位基準(zhǔn)，二者相互獨(dú)立而不會(huì)造成干擾。二者相互獨(dú)立

27、而不會(huì)造成干擾。v 四、濾波器四、濾波器v 1 1、交流電源進(jìn)線的對(duì)稱濾波器、交流電源進(jìn)線的對(duì)稱濾波器v 任何使用交流電源的檢測(cè)裝置，噪聲會(huì)經(jīng)電源線任何使用交流電源的檢測(cè)裝置，噪聲會(huì)經(jīng)電源線傳導(dǎo)耦合到測(cè)量電路中去。為了抑制這種噪聲干傳導(dǎo)耦合到測(cè)量電路中去。為了抑制這種噪聲干擾，在交流電源進(jìn)線端子間加裝濾波器，如圖擾，在交流電源進(jìn)線端子間加裝濾波器，如圖5 51414所示。圖（所示。圖（a a）為線間電壓濾波器，圖（）為線間電壓濾波器，圖（b b）為）為線間電壓和對(duì)地電壓濾波器，圖（線間電壓和對(duì)地電壓濾波器，圖（c c）為簡(jiǎn)化的線）為簡(jiǎn)化的線間電壓和對(duì)地電壓濾波器。間電壓和對(duì)地電壓濾波器。 v

28、圖圖5 51515為低頻干擾電壓濾波器電路，此電路對(duì)為低頻干擾電壓濾波器電路，此電路對(duì)抑制因電源波形失真而含有較多高次諧波的干擾抑制因電源波形失真而含有較多高次諧波的干擾很有效。很有效。v 2 2、直流電源輸出的濾波器、直流電源輸出的濾波器v 直流電源往往是檢測(cè)裝置幾個(gè)電路公用的。為直流電源往往是檢測(cè)裝置幾個(gè)電路公用的。為了減弱公用電源內(nèi)阻在電路之間形成的噪聲耦合，了減弱公用電源內(nèi)阻在電路之間形成的噪聲耦合，對(duì)直流電源輸出需加高低頻成分的濾波器，如圖對(duì)直流電源輸出需加高低頻成分的濾波器，如圖5 51616所示。所示。v 3 3、退耦濾波器、退耦濾波器v 當(dāng)一個(gè)直流電源對(duì)幾個(gè)電路同時(shí)供電時(shí)，為了

29、避當(dāng)一個(gè)直流電源對(duì)幾個(gè)電路同時(shí)供電時(shí)，為了避免通過電源內(nèi)阻造成幾個(gè)電路之間互相干擾，應(yīng)免通過電源內(nèi)阻造成幾個(gè)電路之間互相干擾，應(yīng)在每個(gè)電路的直流電源與地線之間加裝退耦濾波在每個(gè)電路的直流電源與地線之間加裝退耦濾波器，如圖器，如圖5 51717所示。圖所示。圖5 51717（a a）是）是RCRC退耦濾波退耦濾波器示意圖，圖器示意圖，圖5 51717（b b）是）是LCLC退耦濾波器的示意退耦濾波器的示意圖。圖。 v 五、軟件抗干擾措施五、軟件抗干擾措施v1 1、軟件濾波、軟件濾波v 由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等因素，干擾不可能通過硬件措由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等因素，干擾不可能通過硬件措施完全消除掉，在信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)入

30、計(jì)算機(jī)正式使用施完全消除掉，在信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)入計(jì)算機(jī)正式使用之前，經(jīng)過軟件抗干擾會(huì)取得更好的抗干擾效果。之前，經(jīng)過軟件抗干擾會(huì)取得更好的抗干擾效果。軟件抗干擾通常是采用數(shù)字濾波方法，在檢測(cè)系軟件抗干擾通常是采用數(shù)字濾波方法，在檢測(cè)系統(tǒng)中，比較常用的數(shù)字濾波方法如下。統(tǒng)中，比較常用的數(shù)字濾波方法如下。v（1 1）最小二乘濾波可濾除正態(tài)分布的零均值隨機(jī)）最小二乘濾波可濾除正態(tài)分布的零均值隨機(jī)干擾。本方法是對(duì)某一測(cè)量值連續(xù)采樣數(shù)次，取干擾。本方法是對(duì)某一測(cè)量值連續(xù)采樣數(shù)次，取其平均值作為本次測(cè)試值。其平均值作為本次測(cè)試值。v（2 2）濾波系數(shù)法可消除一些瞬間干擾。本法是把）濾波系數(shù)法可消除一些瞬間干擾。

31、本法是把上次采樣值作為基礎(chǔ)，加上或減去二次采樣值，上次采樣值作為基礎(chǔ)，加上或減去二次采樣值，從而得到采樣濾波后的數(shù)值。從而得到采樣濾波后的數(shù)值。v（3 3）加權(quán)濾波法速度較快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適用于快）加權(quán)濾波法速度較快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，適用于快速測(cè)試系統(tǒng)。本方法是將前幾次采樣濾波后的數(shù)速測(cè)試系統(tǒng)。本方法是將前幾次采樣濾波后的數(shù)據(jù)和本次采樣濾波前的數(shù)據(jù)各按一定的百分比計(jì)據(jù)和本次采樣濾波前的數(shù)據(jù)各按一定的百分比計(jì)算后疊加而得本次采樣濾波后的數(shù)值。算后疊加而得本次采樣濾波后的數(shù)值。v（4 4）中位值濾波法對(duì)去除脈沖性噪聲比較有效。）中位值濾波法對(duì)去除脈沖性噪聲比較有效。這種方法是對(duì)某被測(cè)參數(shù)，連續(xù)采三次以上的

32、值，這種方法是對(duì)某被測(cè)參數(shù)，連續(xù)采三次以上的值，取其不大不小的中位值作為該參數(shù)的測(cè)試值。取其不大不小的中位值作為該參數(shù)的測(cè)試值。v（5 5）RCRC低通數(shù)字濾波法是仿照模擬系統(tǒng)的低通數(shù)字濾波法是仿照模擬系統(tǒng)的RCRC低通低通濾波器的方法，用數(shù)字形式實(shí)現(xiàn)低通濾波。其計(jì)濾波器的方法，用數(shù)字形式實(shí)現(xiàn)低通濾波。其計(jì)算公式如下：算公式如下： v （6 6）滑動(dòng)平均濾波法可削弱瞬態(tài)干擾的影響，）滑動(dòng)平均濾波法可削弱瞬態(tài)干擾的影響，對(duì)頻繁振蕩的干擾抑制能力強(qiáng)。此法是每采樣一對(duì)頻繁振蕩的干擾抑制能力強(qiáng)。此法是每采樣一次就與最近的次就與最近的N-1N-1次的歷史采樣值相加，然后用去次的歷史采樣值相加，然后用去除，得到的商作為當(dāng)前值。除，得到的商作為當(dāng)前值。kkkXYY1)1 (v 2 2、系統(tǒng)軟件抗干擾措施、系統(tǒng)軟