傳感器與檢測(cè)技術(shù)課件第八章-傳感檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成1

2023/2/31第八章傳感檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成

通過本章的學(xué)習(xí)，了解傳感檢測(cè)系統(tǒng)的組成及檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾問題；掌握電橋、調(diào)制與解調(diào)器、濾波器、A/D及D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理及用途；了解傳感器與微機(jī)的連接通道。2第一節(jié)傳感檢測(cè)系統(tǒng)的組成

傳感器信息傳輸接口信息分析處理控制顯示記錄中間轉(zhuǎn)換電路

被測(cè)對(duì)象

傳感檢測(cè)系統(tǒng)通常由傳感器、中間轉(zhuǎn)換（信號(hào)調(diào)理）電路、微機(jī)接口電路、分析處理及控制顯示電路等部分組成，分別完成信號(hào)的獲取、轉(zhuǎn)換（調(diào)理）、傳輸、分析處理、顯示記錄等功能。微機(jī)、I/O接口、外設(shè)2023/2/33

第二節(jié)電橋電橋是把電阻、電感和電容等原件參數(shù)轉(zhuǎn)換成電壓或電流的一種測(cè)量電路。這種測(cè)量電路簡(jiǎn)單直接，而且精度和靈敏度都較高，在檢測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。電橋的分類：按采用的電源：直流、交流按工作方式：平衡、不平衡按被測(cè)電阻接入方式：?jiǎn)伪?、差?dòng)2023/2/34一、電橋工作原理

1.直流電橋直流電橋當(dāng)RL→∞時(shí)，電橋輸出電壓為

第二節(jié)電橋2023/2/35當(dāng)電橋平衡時(shí)，Uo=0，則有

R1R4=R2R3或

電橋平衡條件：欲使電橋平衡，其相鄰兩臂電阻的比值應(yīng)相等，或相對(duì)兩臂電阻的乘積應(yīng)相等。

電橋平衡條件

2023/2/36

引入原因：由于應(yīng)變電橋輸出電壓很小，一般都要加放大器，而直流放大器易于產(chǎn)生零漂，因此應(yīng)變電橋多采用交流電橋。交流電橋輸出：2.交流電橋

2023/2/37電橋平衡條件：Uo=0，即

Z1Z4=Z2Z3

有:

交流電橋的平衡條件必須同時(shí)滿足阻抗的模和幅角兩個(gè)條件。2023/2/381.分類按所用電源分：直流電橋、交流電橋按電橋工作方式分：平衡電橋、不平衡電橋按被測(cè)電阻的接入方式分：?jiǎn)伪垭姌?、差?dòng)電橋

二、電橋的分類與應(yīng)用

2023/2/39單、雙差動(dòng)電橋

減小和消除非線性誤差的方法2023/2/310

2.電橋的應(yīng)用（1）平衡狀態(tài)的應(yīng)用——基于零測(cè)法適于測(cè)量靜態(tài)值（2）不平衡狀態(tài)的應(yīng)用——基于偏差測(cè)量法

可測(cè)量動(dòng)態(tài)值與靜態(tài)值

常態(tài)時(shí)電橋平衡，輸出電壓為零；測(cè)量時(shí)，被測(cè)物理量引起橋路電阻變化，電橋失去平衡，輸出電壓隨被測(cè)物理量的變化而變化2023/2/311

2023/2/312

解(1)根據(jù)電橋平衡原理有：RBR0=2R0Rt

RB=2Rt=4R0（1+0.01t）

(2)當(dāng)t=20℃時(shí)，RB=4R0（1+0.01t）=48kΩ

當(dāng)t=40℃時(shí)，RB=4R0（1+0.01t）=56kΩRB的變化范圍為48kΩ～56kΩ2023/2/313三、電橋的工作特性指標(biāo)

1.電橋的靈敏度當(dāng)某一橋臂電阻變化ΔR，其它橋臂固定不變時(shí)，則電橋輸出電壓Uo有一變化量ΔU，電橋的靈敏度規(guī)定為電壓的相對(duì)變化量與電阻的相對(duì)變化量之比，即:2023/2/314

2.電橋的非線性誤差電橋的非線性誤差定義為：式中，U0為電橋的實(shí)際輸出電壓；U0S為電橋的線性化輸出電壓（理想輸出電壓）。2023/2/315

（1）單臂電橋分析當(dāng)橋臂電阻R1有一變化量ΔR1，其它橋臂固定不變時(shí)，則電橋失去平衡，輸出電壓Uo為：

2023/2/316

令ε=ΔR1/R1，當(dāng)橋臂電阻R1=R2，R3=R4時(shí)，上式為：

忽略分母上的ε/2，可得線性輸出電壓為：2023/2/317

則電橋的非線性誤差為：顯然，輸入變化量越大，非線性誤差越大。單臂電橋的輸出電壓靈敏度為：2023/2/318（2）差動(dòng)半橋：在試件上安裝兩個(gè)工作應(yīng)變片，一個(gè)受拉應(yīng)變，一個(gè)受壓應(yīng)變，接入電橋相鄰橋臂。該電橋輸出電壓為

若ΔR1=ΔR2，R1=R2，R3=R4，則得

顯然：Uo與ΔR1/R1成線性關(guān)系，無非線性誤差，電橋電壓靈敏度是單臂工作時(shí)的兩倍。2023/2/319單、雙差動(dòng)電橋

減小和消除非線性誤差的方法2023/2/320(3)全橋差動(dòng)：電橋四臂接入四片應(yīng)變片，即兩個(gè)受拉應(yīng)變，兩個(gè)受壓應(yīng)變，將兩個(gè)應(yīng)變符號(hào)相同的接入相對(duì)橋臂上。ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4，且R1=R2=R3=R4，則

結(jié)論：全橋差動(dòng)電路不僅沒有非線性誤差，而且電壓靈敏度為單片工作時(shí)的4倍。2023/2/321

四、電橋的調(diào)零

1.串聯(lián)調(diào)零電路——調(diào)零電位器阻值R5較小

2.并聯(lián)調(diào)零電路——R5較大串聯(lián)調(diào)零示意圖2023/2/322

設(shè)橋臂比n=R2/R1，由于ΔR1<<R1，分母中ΔR1/R1可忽略，并考慮到平衡條件R2/R1=R4/R3，則上式可寫為電橋電壓靈敏度定義為

2023/2/323分析：①電橋電壓靈敏度正比于電橋電源電壓，供電電壓越高，電橋電壓靈敏度越高，但供電電壓的提高受到橋路電阻（應(yīng)變片）允許功耗的限制，所以要作適當(dāng)選擇；②電橋電壓靈敏度是橋臂電阻比值n的函數(shù)，恰當(dāng)?shù)剡x擇橋臂比n的值，保證電橋具有較高的電壓靈敏度。？當(dāng)E值確定后，n取何值時(shí)才能使KU最高？2023/2/324第三節(jié)調(diào)制與解調(diào)通過傳感器輸出的電信號(hào)一般多為微弱、變化緩慢的非周期信號(hào)，需要進(jìn)行放大和某些處理后才能送到顯示儀及計(jì)算機(jī)等。對(duì)于微弱的、變換緩慢的、類似于直流的信號(hào)，若采用一般直流放大器進(jìn)行放大，零點(diǎn)漂移會(huì)影響測(cè)量精度。

常用調(diào)制器將直流信號(hào)先變成某種頻率的交流信號(hào)，經(jīng)過變流放大后，在通過解調(diào)器，使交流信號(hào)重新恢復(fù)到原來的被測(cè)信號(hào)。2023/2/325

濾波器:只允許某一頻帶的信號(hào)通過或只阻止某一頻帶信號(hào)通過的裝置。濾波方式:無源濾波、有源濾波、數(shù)字濾波

一、無源波濾器無源濾波器電路簡(jiǎn)單，帶負(fù)載能力差，用于對(duì)濾波要求不高的場(chǎng)合。第四節(jié)濾波器2023/2/326輸出電壓為：1.一階RC低通濾波器

2023/2/327

幅頻特性為：

ω=0時(shí)，A（ω）=1；

ω=1/RC時(shí)，A（ω）=0.707；截止頻率

ω=∞時(shí)，A（ω）=02023/2/328

相頻特性為：

ω=0時(shí)，φ（ω）=0；

ω=1/RC時(shí)，φ（ω）=-π/4；

ω=∞時(shí)，φ（ω）=-π/22023/2/329濾波器仍為RC串聯(lián)電路，但從電阻兩端輸出電壓：2.一階RC高通濾波器2023/2/3302023/2/331

3.帶通濾波器——用于通過某一頻段的信號(hào)，而將此頻段以外的信號(hào)加以抑制。對(duì)一RLC串聯(lián)電路，當(dāng)從電阻兩端輸出電壓時(shí)：2023/2/332

當(dāng)ωL=1/ωC時(shí)，幅值最大，對(duì)應(yīng)的頻率稱為稱為固有角頻率（中心角頻率）2023/2/333

當(dāng)輸出電壓下降到輸入電壓的0.707倍時(shí)的截止角頻率分別為下限角頻率ω1和上限角頻率ω2，在ω1<ω<ω2之間稱為通頻帶寬度B。衡量帶通濾波器工作特性好壞的重要指標(biāo)是品質(zhì)因數(shù)，即Q=f0/B。

顯然，中心頻率f0一定時(shí)，Q越大通頻帶越窄，選擇性越好。2023/2/334

有源濾波器由運(yùn)算放大器與RC網(wǎng)絡(luò)組成，運(yùn)算放大器是有源器件，既可作為級(jí)間隔離又可起信號(hào)幅值放大作用。有源濾波器不用電感元件，便于集成；可以使低頻截止頻率達(dá)到很低范圍。二、有源濾波器與無源濾波器相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）有源濾波器不用電感線圈，因而在體積、重量、價(jià)格、線性度等方面具有明顯的優(yōu)越性，便于集成化。2）由于運(yùn)算放大器輸入阻抗高，輸出阻抗低，可以提供良好的隔離性能，并可提供所需增益。3）可以使低頻截止頻率達(dá)到很低范圍。2023/2/3352023/2/336

如圖所示電路的輸出電壓為：R1uiu01.一階低通濾波器2023/2/337

幅頻特性為：R/R00.707R/R0

電路缺點(diǎn):對(duì)截止頻率以外的信號(hào)衰減較慢，因此選擇性差。2023/2/338設(shè)R1=R2=R，C1=C2=C根據(jù)電路有：R2C1C2RfNuiu02.二階低通濾波器

2023/2/339

聯(lián)立方程求得：式中為固有角頻率。2023/2/340幅頻特性為：等效品質(zhì)因數(shù)為：2023/2/341

根據(jù)電路有：

幅頻特性為：R/R1f0=1/2πR1C3.一階高通濾波器2023/2/3424.二階高通濾波器2023/2/343

固有角頻率及等效品質(zhì)因數(shù)分別為:2023/2/3445.帶通濾波器

電路只允許某一頻段內(nèi)信號(hào)通過，有上限和下限兩個(gè)截止頻率，將高、低通濾波電路進(jìn)行適當(dāng)組合，就可獲得帶通濾波電路。2023/2/345

帶通濾波器的固有頻率:

通頻帶寬度為:

帶通濾波器的品質(zhì)因數(shù)分別為:2023/2/3465.帶通濾波器帶阻濾波器帶阻濾波器是抑制某個(gè)頻率范圍內(nèi)的頻率分量，使其衰減，而讓此頻帶以外的頻率順利通過。2023/2/347三、數(shù)字濾波簡(jiǎn)介

數(shù)字濾波利用程序來實(shí)現(xiàn)，無需增加硬件，可靠性高，穩(wěn)定性好，靈活方便。1.限定最大偏差法例:限定偏差ΔY≤0.01，本次采樣值為0.315，上次采樣值為0.301，因兩次采樣值之差0.315-0.301>ΔY，則本次采樣值用上次采樣值代替，即為：0.301若兩次采樣差值≤ΔY，則取本次采樣值。2.算術(shù)平均值法3.加權(quán)平均濾波法2023/2/348將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)稱數(shù)-模轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)稱模-數(shù)轉(zhuǎn)換傳感器A/DC數(shù)字計(jì)算機(jī)D/AC模擬控制控制對(duì)象數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)第五節(jié)D/A和A/D轉(zhuǎn)換2023/2/3492RRF–++S0S1S2S3UR2R2R2R···········RRR2R數(shù)碼寄存器基準(zhǔn)電源T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC原理電路U0R'2R11110000d0Q0Q1Q2Q3d1d2d3MSBLSB電子開關(guān)·一、數(shù)/模轉(zhuǎn)換原理2023/2/3502RRF–++2R2R2R·····RRR2RIU0R'2R+–UR+–RUR2+–RUR22+–RUR23+–RUR24T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC原理電路分析2023/2/3512RRF–++2R2R2R·····RRR2RIU0R'2R+–UR+–RUR2+–RUR22+–RUR23+–RUR24T形電阻網(wǎng)絡(luò)DAC原理電路分析+–RUR24U0=–IRF設(shè)

RF=3R2023/2/3522RRF–++2R2R2R·····RRR2RIU0R'2R+–URR+–RUR2+–RUR22+–RUR232023/2/3532RRF–++2R2R2R·····RRR2RIU0R'2R+–URR+–RUR2+–RUR22+–RUR23+–RUR23U0=–IRF設(shè)

RF=3R2023/2/3542RRF–++S0S1S2S3UR2R2R2R···········RRR2R數(shù)碼寄存器基準(zhǔn)電源U0R'2R11110000d0Q0Q1Q2Q3d1d2d3MSBLSB電子開關(guān)·2023/2/355

例:已知四位T形網(wǎng)絡(luò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的原理如前圖所示，RF=3R，UR=10V，試計(jì)算其最小輸出電壓。解：當(dāng)d0=1，d1=d2=d3=0時(shí)，輸出電壓最小2023/2/356DAC主要技術(shù)指標(biāo)(1)分辨率用輸入的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)n來表示。位數(shù)越多，分辨率就越高。(2)轉(zhuǎn)換精度

表示實(shí)際輸出的電壓值與理想的輸出電壓值之間的差別。(3)建立時(shí)間

從數(shù)碼輸入到模擬電壓穩(wěn)定輸出之間的響應(yīng)時(shí)間。

KRR=UominUomax=12n–12023/2/357四、模/數(shù)轉(zhuǎn)換原理

模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的常用方法是逐次逼近法。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)：

1.分辨率以輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表示，位數(shù)越多，分辨率越高。如模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出為十位，最大輸入信號(hào)為2.5V，則轉(zhuǎn)換器的輸出能分辨出的輸入的電壓信號(hào)為2.5V*1/(210-1)=2.44mV。2023/2/3582.相對(duì)精度3.轉(zhuǎn)換速度完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。多數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間在(10～50)μS。2023/2/359例：對(duì)于一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器，試問（1）若最小輸出電壓增量為0.01V，輸入代碼為10110010時(shí)，輸出電壓U0為多少伏？（2）計(jì)算該D/A轉(zhuǎn)換器的分辯率。解：當(dāng)輸入代碼其余位為0，d0由0變?yōu)?時(shí)，有最小輸出電壓增量，即該轉(zhuǎn)換器的分辨率為：2023/2/360第六節(jié)傳感器與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的連接通道自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)框圖：

2023/2/3611.信號(hào)放大處理

信號(hào)放大處理電路，接在A/D轉(zhuǎn)換器與傳感器之間，用于解決以下存在問題：

A/D轉(zhuǎn)換器與傳感器二者電壓不匹配。如果是電流型輸出傳感器，要進(jìn)行Ⅰ～Ⅴ變換與放大處理，將電流信號(hào)對(duì)應(yīng)變換成電壓信號(hào)。傳感器工作在現(xiàn)場(chǎng)，可能存在復(fù)雜的強(qiáng)電磁波的干擾，通常采用RC低通濾波器，濾除疊加在傳感器輸出信號(hào)上的高頻干擾信號(hào)，也可采用有源濾波技術(shù)，使得濾波特性更好。

2023/2/3622.多路轉(zhuǎn)換開關(guān)

一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（A/D轉(zhuǎn)換）往往要采集多路模擬信號(hào)。通常只用一片A/D轉(zhuǎn)換芯片，輪流選擇輸入信號(hào)進(jìn)行采集，既節(jié)省了硬件開銷，又不影響對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制。許多A/D轉(zhuǎn)換芯片內(nèi)部具備多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，一片A/D轉(zhuǎn)換芯片可以輪流采集多路模擬輸入信號(hào)，如果A/D轉(zhuǎn)換芯片不具有多路轉(zhuǎn)換功能，則在A/D轉(zhuǎn)換之前外加模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)。2023/2/363

多路轉(zhuǎn)換開關(guān)工作原理

多路模擬開關(guān)電路由地址譯碼器和多路雙向模擬開關(guān)組成。它可以通過外部地址輸入，經(jīng)電路內(nèi)部的地址譯碼器譯碼后，接與地址碼相對(duì)應(yīng)的其中一個(gè)開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)任一路信號(hào)的傳送。

2023/2/3643、采樣保持器

在A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣期間，保持被轉(zhuǎn)換輸入信號(hào)不變的電路稱為采樣保持電路。

A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間稱為轉(zhuǎn)換時(shí)間。不同A/D轉(zhuǎn)換芯片，其轉(zhuǎn)換時(shí)間各異，對(duì)于連續(xù)變化較快的模擬信號(hào)如果不采取采樣保持措施，將會(huì)引起轉(zhuǎn)換誤差。緩慢變化的模擬信號(hào)，在A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，可以不采用采樣保持電路，不會(huì)影響A/D轉(zhuǎn)換的精度。2023/2/365

采樣/保持器的基本原理

采樣保持器的作用是：在采樣狀態(tài)下，電路的輸出跟蹤輸入模擬信號(hào)的變化，在保持狀態(tài)下，電路的輸出保持著前一次采樣結(jié)束時(shí)刻的瞬時(shí)輸入模擬信號(hào)不變，直到進(jìn)入下一次采樣狀態(tài)為止。采樣開關(guān)被接通的時(shí)間稱為采樣時(shí)間，采樣開關(guān)斷開的時(shí)間為保持時(shí)間，采樣開關(guān)接通和斷開的時(shí)間之和稱為采樣周期。

采樣定理：fs>2fH式中,fs——采樣頻率;fH——采樣信號(hào)頻譜中的最高頻率分量2023/2/366采樣/保持示意圖2023/2/367

第八節(jié)傳感檢測(cè)系統(tǒng)中的抗干擾問題

一、干擾與噪聲噪聲：任何不希望有的信號(hào)，即在有用頻帶內(nèi)的任何不希望出現(xiàn)的干擾。

干擾的來源：系統(tǒng)內(nèi)部干擾；系統(tǒng)外部的干擾

形成干擾的三個(gè)條件：干擾源、干擾的耦合通道（耦合方式）、干擾的接收電路。

干擾的耦合方式包括電容性耦合（電路的寄生電容）、互感性耦合、公共地線的耦合、漏電耦合、輻射電磁場(chǎng)耦合等。

2023/2/368

信噪比：信號(hào)通路中，有用信號(hào)功率PS與噪聲功率PN之比，通常用S/N表示，即在測(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。

若信號(hào)通路中有用信號(hào)功率為PS=10mW，噪聲功率PN=0.1mW，則信噪比為：

2023/2/369二、抑制干擾的方法

抑制干擾的方法主要是采取單點(diǎn)接地、屏蔽、隔離和濾波等。

1.接地測(cè)量系統(tǒng)中常見接地系統(tǒng):安全地、信號(hào)源地、數(shù)字信號(hào)地和模擬信號(hào)地、負(fù)載地。

2023/2/370（1）安全地線

電烙鐵的外殼必須良好地接大地，以保證人身安全以及焊接對(duì)象不致被靜電擊穿。2023/2/371接大地與防靜電的關(guān)系

人在工頻電場(chǎng)中工作時(shí)，身體可能感應(yīng)出幾十伏以上的電壓；當(dāng)人在地板上行走時(shí)，也可能因摩擦而帶上幾百伏以上的靜電。因此在焊接集成電路時(shí)，人體必須良好地接大地，以保證集成電路的CMOS輸入端不致被靜電擊穿。人體接地的方法之一是帶上接地的防靜電手腕帶。防靜電手腕帶2023/2/372（2）信號(hào)地線分類a.模擬信號(hào)地線

模擬信號(hào)地線是模擬信號(hào)的零信號(hào)電位公共線。模擬信號(hào)多數(shù)較弱、易受干擾，易形成級(jí)間不希望的反饋，所以模擬信號(hào)地線的橫截面積應(yīng)盡量大些。

b.數(shù)字信號(hào)地線

數(shù)字信號(hào)地線是數(shù)字信號(hào)的零電平公共線。數(shù)字信號(hào)處于脈沖工作狀態(tài)，動(dòng)態(tài)脈沖電流在接地阻抗上產(chǎn)生的壓降往往成為微弱模擬信號(hào)的干擾源，為避免數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾，兩者的地線應(yīng)分別設(shè)置。2023/2/373c.信號(hào)源地線

傳感器可看作是測(cè)量裝置的信號(hào)源，多數(shù)情況下信號(hào)較微，通常傳感器安裝在生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，而測(cè)量裝置設(shè)在離現(xiàn)場(chǎng)一定距離的控制室內(nèi)，從測(cè)量裝置的角度看，可以認(rèn)為傳感器的公共參考端就是信號(hào)源地線，它必須與測(cè)量裝置進(jìn)行正確的連接才能提高整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力。

2023/2/374d.負(fù)載地線

負(fù)載的電流一般都比前級(jí)信號(hào)電流大得多，負(fù)載地線上的電流有可能干擾前級(jí)微弱的信號(hào)，因此負(fù)載地線必須與其他信號(hào)地線分開。例如，若誤將喇叭的負(fù)極（接地線）與擴(kuò)音機(jī)話筒的屏蔽線碰在一起，就相當(dāng)于負(fù)載地線與信號(hào)地線合并，可能引起嘯叫。又如當(dāng)負(fù)載是繼電器時(shí)，繼電器觸點(diǎn)閉合和斷開的瞬間經(jīng)常產(chǎn)生電火花，容易反饋到前級(jí)，造成干擾，因此應(yīng)正確連接。2023/2/375一點(diǎn)接地原則

為防止電路有公共阻抗而引起信號(hào)交叉耦合，對(duì)于模擬信號(hào)地線、數(shù)字信號(hào)地線、信號(hào)源地線、負(fù)載地線等幾種地線應(yīng)分別設(shè)置，各子系統(tǒng)建立單獨(dú)接地點(diǎn)后，再將各自接地點(diǎn)引至一點(diǎn)接地。2023/2/3762、屏蔽技術(shù)

利用金屬材料制成容器，將需要防護(hù)的電路包圍在其中，可以防止電場(chǎng)或磁場(chǎng)耦合干擾的方法稱為屏蔽。屏蔽可分為靜電屏蔽、低頻磁屏蔽和高頻磁屏蔽(電磁屏蔽)等幾種。根據(jù)不同的對(duì)象，使用不同的屏蔽方式。

未加屏蔽罩時(shí)，中頻變壓器線圈易受外界干擾。加屏蔽罩后的中頻變壓器2023/2/377（1）靜電屏蔽

方法1:用銅或鋁等導(dǎo)電性良好的金屬制成封閉的金屬罩，罩住帶靜電的物體，并將屏蔽罩接地，使罩外空間不存在靜電場(chǎng);

方法二:用屏蔽罩罩住測(cè)量電路,保證罩內(nèi)不存在靜電場(chǎng)。應(yīng)將屏蔽導(dǎo)體連接到測(cè)量電路的接地點(diǎn)上，若測(cè)量系統(tǒng)無接地點(diǎn)，屏蔽導(dǎo)體應(yīng)連接到信號(hào)源的對(duì)地低阻抗端。靜電屏蔽的容器器壁上允許有較小的孔洞（作為引線孔或調(diào)試孔）它對(duì)屏蔽的影響不大。2023/2/378各種靜電屏蔽

儀器設(shè)備的屏蔽外殼必須接地帶孔屏蔽板2023/2/379各種靜電屏蔽（續(xù)）自制的屏蔽罩通風(fēng)屏蔽窗2023/2/380各種靜電屏蔽（續(xù)）開關(guān)電源采用帶孔的屏蔽外殼，既可散熱，又可防止電磁干擾外泄2023/2/381屏蔽線三絞扭屏蔽線銅芯4對(duì)雙絞扭屏蔽線（屏蔽層接地）聚氟乙烯絕緣層銅線編織網(wǎng)（接地）2023/2/382（2）低頻磁屏蔽

低頻磁屏蔽是用來隔離低頻磁場(chǎng)和固定磁場(chǎng)耦合干擾的有效措施。靜電屏蔽線或靜電屏蔽盒對(duì)低頻磁場(chǎng)不起隔離作用。必須采用高導(dǎo)磁材料作屏蔽層，以便讓低頻干擾磁力線只從磁阻很小的磁屏蔽層上通過，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。有時(shí)還將屏蔽線穿在接地的鐵質(zhì)蛇皮管或普通鐵管內(nèi)，同時(shí)達(dá)到靜電屏蔽和低頻屏蔽的目的。

2023/2/383低頻磁屏蔽舉例

多數(shù)儀器的外殼采用導(dǎo)磁材料（例如：鐵質(zhì)機(jī)殼）作屏蔽層，讓低頻干擾磁力線從磁阻很小的磁屏蔽層上通過，使受外殼保護(hù)的內(nèi)部電路免受低頻磁場(chǎng)耦合干擾的影響。如果將外殼接地，則同時(shí)達(dá)到靜電屏蔽和低頻磁屏蔽的目的。2023/2/384（3）電磁屏蔽——高頻磁感應(yīng)屏蔽

電磁屏蔽是采用導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等，將被保護(hù)的電路包圍在其中。它屏蔽的干擾對(duì)象是高頻（40kHz以上）磁場(chǎng)。干擾源產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)遇到導(dǎo)電良好的電磁屏蔽層時(shí)，就在其外表面感應(yīng)出同頻率的電渦流，從而消耗了高頻干擾源磁場(chǎng)的能量。其次，電渦流也將產(chǎn)生一個(gè)新的磁場(chǎng)，抵消了一部分干擾磁場(chǎng)的能量，從而使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻干擾磁場(chǎng)的影響。

鍍銅電磁屏蔽盒可防護(hù)1MHz的電磁波干擾2023/2/385軍用屏蔽帳篷幾種用導(dǎo)電纖維材料編織而成的軍用電磁屏蔽器材

軍用電子方艙屏蔽通信車2023/2/386防電磁波屏蔽圍裙幾種用導(dǎo)電纖維材料編織而成的電磁屏蔽服

輻射源防電磁波屏蔽服裝防電磁波屏蔽圍裙的使用2023/2/387屏蔽室

導(dǎo)電PVC地板用于防靜電及底部屏蔽干擾信號(hào)無法穿透鋼板屏蔽室2023/2/388

3.隔離

（1）變壓器隔離電路：實(shí)現(xiàn)電氣隔離，磁耦合（2）光電耦合電路：光耦合器內(nèi)部是封裝在一起的一個(gè)發(fā)光二極管和光敏三極管(或光敏二極管)

2023/2/3894.濾波

（1）電源濾波:交直流供電時(shí),電源線會(huì)引入干擾,采用無源濾波器可抑制干擾.

（2）退耦濾波器:一個(gè)直流電源對(duì)幾個(gè)電路同時(shí)供電時(shí),為避免電源內(nèi)阻造成幾個(gè)電路之間的干擾,在每個(gè)電路的直流電源進(jìn)線與地之間加裝退耦濾波器（3）有源濾波:多用于濾波電路（4）數(shù)字濾波:靈活方便

2023/2/390三、典型噪聲干擾的抑制

1.設(shè)備啟、停時(shí)的電火花干擾

抑制干擾的方法：采用RC吸收電路，將R、C串聯(lián)后并接到繼電器觸點(diǎn)或電源開關(guān)兩端

2.共模噪聲抑制干擾的方法：采用差分放大器

3.串?dāng)_相鄰信號(hào)在導(dǎo)線上產(chǎn)生的噪聲或一信號(hào)耦合到另一導(dǎo)線上所產(chǎn)生的干擾為串?dāng)_.

抑制干擾的方法：不同信號(hào)線分開走線，避免平行或靠