在傳感器的實(shí)際應(yīng)用中,尤其是工業(yè)生產(chǎn)上廣泛地應(yīng)用各種傳感器及自動(dòng)檢測(cè)裝置來監(jiān)視生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。在這樣的系統(tǒng)中,往往需要用數(shù)百個(gè)不同的傳感器來將各種不同的非電參量轉(zhuǎn)換成電參量 ,供微處理器進(jìn)行處理。但由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)往往存在大量的干擾源,它們會(huì)直接影響到傳感器的工作,進(jìn)而對(duì)整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)造成很大影響,因此抗干擾技術(shù)是傳感器應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié) ,是傳感器應(yīng)用電路設(shè)計(jì)是否成功的關(guān)鍵。
干擾可能來自外部供電電路的電磁干擾,也可能是元器件自身的性能所引起的干擾。其主要干擾源有: 靜電感應(yīng),電磁感應(yīng)`漏電流感應(yīng)\射頻干擾及其他干攏等。總的來說可以將傳感器的干擾源分為三個(gè)部分: a.局部產(chǎn)生 b.子系統(tǒng)內(nèi)部的耦合c.外部產(chǎn)生(如電源頻率的干擾)。正是因?yàn)閭鞲衅魉芨蓴_源的多種多樣性,所以在采取抗干擾措施時(shí)應(yīng)具體問題具體分析,對(duì)不同的干擾采取不同的措施是傳感器抗干擾的原則。一般從以下幾個(gè)方面采取抗干擾的措施。
供電系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)
對(duì)傳感器、儀器儀表正常工作危害最嚴(yán)重的是電網(wǎng)尖峰脈沖干擾,產(chǎn)生尖峰干擾的用電設(shè)備有:電焊機(jī)、大電機(jī)、可控機(jī)、繼電接觸器等。尖峰干擾可用硬、軟件結(jié)合的辦法來加以抑制。1)用硬件線路抑制尖峰干擾的影響,常用辦法主要有三種: a.在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設(shè)計(jì)的干擾控制器,將尖峰電壓集中的能 量分配到不同的頻段上,從而減弱其破壞性;b.在儀器交流電源輸入端加超級(jí)隔離變壓器,利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖;c.在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻,利用尖峰脈沖到來時(shí)電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,從而削弱干擾的影響。
采用硬、軟件結(jié)合的看門狗(watchdog)技術(shù)抑制尖峰脈沖的影響
在定時(shí)器定時(shí)到來之前,CPU 訪問一次定時(shí)器,讓定時(shí)器重新開始計(jì)時(shí),正常程序運(yùn)行 ,該定時(shí)器不會(huì)產(chǎn)生溢出脈章, watchdog也就不會(huì)起作用。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“ 飛程序",則CPU就不會(huì)在定時(shí)到來之前訪問定時(shí)器,定時(shí)信號(hào)就會(huì)出現(xiàn),從而引起系統(tǒng)復(fù)位中斷,保證系統(tǒng)的正常工作。
采用隔離變壓器
考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級(jí)線圈的互感耦合,而是舍初、次級(jí)寄生電容看合的,因此隔離變壓器的初、次級(jí)之間均用屏蔽層隔離,減少其分布電容,以提高抵抗共模干擾能力。
采用高抗于擾性能的電源
如利用頻譜均衡法設(shè)計(jì)的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機(jī)干擾非常有效,它能把高尖峰的擾動(dòng)電壓脈沖轉(zhuǎn)換成低電壓峰值(電壓峰值小于TTL電平)的電壓,但干擾脈沖量不變,從而可以提高傳感器的抗干擾能力。
