模擬量共串模抑制技術(shù)交流

模擬量共串模抑制技術(shù)交流

工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5來源及影響2傳導(dǎo)方式及抑制3噪聲影響的量化及測(cè)試4目錄共串模介紹1共串模介紹共模干擾疊加在信號(hào)對(duì)地上的電位差電網(wǎng)串入地電位差空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)同方向電壓串模干擾作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)共模干擾經(jīng)過不平衡電路轉(zhuǎn)換而來來源及影響靜電：不同介電強(qiáng)度的材料相互摩擦?xí)r，就會(huì)產(chǎn)生靜電電荷，當(dāng)其中一種材料上的靜電電荷積累到一定程度，在與另外一個(gè)物體接觸時(shí)，就會(huì)通過這個(gè)物體到大地的阻抗而進(jìn)行放電共模噪聲電壓非常大，容易使器件發(fā)生損壞

電快速瞬變脈沖群：電路中機(jī)械開關(guān)對(duì)電感性負(fù)載的切換產(chǎn)生共模噪聲危害：使設(shè)備誤動(dòng)作特點(diǎn)：脈沖成群出現(xiàn)，重復(fù)頻率較高，上升時(shí)間短暫，單個(gè)脈沖能量較小雷擊浪涌：1.雷電直接擊中電路，為共模噪聲2.感應(yīng)雷引入，既可能為共模噪聲，也可能為差模噪聲危害：高壓高能量，會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞直接傳導(dǎo)耦合公共阻抗耦合電感性耦合電磁場(chǎng)耦合傳導(dǎo)方式及抑制電容性耦合直接傳導(dǎo)耦合直接傳導(dǎo)差模信號(hào)串接濾波器一階無源低通濾波電路一階有源低通濾波電路直接傳導(dǎo)耦合共模信號(hào)轉(zhuǎn)成差模信號(hào)Z1=Z2，Z3=Z4Z4>>Z1，Z3>>Z2如何使干擾為零？公共阻抗耦合公共阻抗耦合接地單點(diǎn)接地多點(diǎn)接地混合接地單點(diǎn)串聯(lián)接地VA=R1(I1+I2+I3)VB=R1(I1+I2+I3)+R2(I2+I3)VC=R1(I1+I2+I3)+R2(I2+I3)+R3I3單點(diǎn)并聯(lián)接地公共阻抗耦合多點(diǎn)接地，各個(gè)電路就近單點(diǎn)接地，并將公共接地點(diǎn)使用低阻抗導(dǎo)線連接，以便使接地線的長(zhǎng)度最短?；旌辖拥兀?jiǎn)吸c(diǎn)接地和多點(diǎn)接地混合。將需要就近接地的點(diǎn)直接與接地平面相連，而其他點(diǎn)采用單點(diǎn)接地的方法。電容性耦合傳導(dǎo)感應(yīng)的噪聲電壓:當(dāng)噪聲頻率很低時(shí)，RL阻抗遠(yuǎn)小于CL和Cs的阻抗降噪措施：降低導(dǎo)體對(duì)地分布電阻RL，降低兩者之間的分布電容CS，降低噪聲頻率f。對(duì)于高頻噪聲，RL阻抗遠(yuǎn)大于CL和Cs的阻抗降噪措施：降低兩者之間的分布電容CS，增大受感應(yīng)導(dǎo)體對(duì)地電容CL。電容性耦合靜電屏蔽：在兩者之間插入一塊接地的金屬屏蔽板，則可以形成兩個(gè)新的分布電容Cs和Cd，其中Cs被屏蔽板短接到地，不會(huì)產(chǎn)生影響。Cd和CL對(duì)地并聯(lián)，由于要繞過屏蔽板，因此剩余電容Cs'遠(yuǎn)小于原Cs值，屏蔽后的感應(yīng)噪聲電壓為：低頻噪聲：高頻噪聲：<<電感性耦合當(dāng)回路1有電流I1流過時(shí)，在回路2中產(chǎn)生磁通Ф12，互感M，則回路2的磁通為：當(dāng)該磁通變化時(shí)，在回路2中產(chǎn)生了感應(yīng)電壓降噪措施：降低互感M；降低干擾源變化率電感性耦合屏蔽：當(dāng)線圈內(nèi)有交變電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生交變磁通，該磁通在低電阻的屏蔽材料內(nèi)產(chǎn)生渦流（即感應(yīng)電流），該渦流產(chǎn)生的磁通方向和源磁通的方向相反，互相抵消，隔離了磁通向外泄漏，從而抑制了通過電感性耦合的傳播電感性耦合單端接地兩端接地：電流回路除了感應(yīng)渦流外還有部分電流通過地平面返回，I2<I，產(chǎn)生的抵消磁通比原來小，屏蔽效果不如單端接地。電感性耦合對(duì)噪聲源進(jìn)行雙絞線屏蔽：當(dāng)噪聲源有噪聲信號(hào)回路時(shí)，將兩條電流反向的導(dǎo)線進(jìn)行扭絞，每一個(gè)節(jié)環(huán)內(nèi)部產(chǎn)生的磁通都和相鄰節(jié)環(huán)產(chǎn)生的磁通方向相反，對(duì)于環(huán)外而言，由相鄰的方向相反磁通相互抵消，因此不會(huì)有泄漏到環(huán)外的磁通。對(duì)受感應(yīng)導(dǎo)體進(jìn)行雙絞線屏蔽：當(dāng)外部噪聲回路對(duì)該電路感應(yīng)產(chǎn)生變化磁通時(shí)，在每個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)都感應(yīng)出方向相同的感應(yīng)電流，由于同一根信號(hào)線在相鄰環(huán)節(jié)上的感應(yīng)電流方向相反，大小相同，因此噪聲在整條導(dǎo)線上感應(yīng)電流的平均值為0，可以有效避免外界磁干擾對(duì)信號(hào)的影響。電磁場(chǎng)耦合對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)輻射，電磁場(chǎng)主要由交變電磁場(chǎng)向外輻射，一根金屬導(dǎo)線在輻射的電磁場(chǎng)里，就象一根天線，在導(dǎo)體上會(huì)產(chǎn)生正比于電場(chǎng)強(qiáng)度的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U噪聲影響的量化及測(cè)試共模干擾抑制比CMRRCMRR=20lg(Uc/△U)(dB)串模干擾抑制比SMRRSMRR=20lg(Us/△U)(dB)精度偏差aa=(△U/F.S)×100%Uc—共模干擾的直流或交流峰值電壓，單位：V；△U—施加共模干擾電壓前后的示值變化所對(duì)應(yīng)的電量值變化，單位：VUs—串模干擾的直流或交流峰值電壓，單位：V；△U—施加串模干擾電壓前后的示值變化所對(duì)應(yīng)的電量值變化，單位：VF.S—對(duì)應(yīng)的信號(hào)電量程的上限值，單位：V噪聲影響的量化及測(cè)試共模干擾測(cè)量裝置交流共模：有效值250V直流共模：50V或輸入量程的1000倍（取數(shù)值低的一種），正負(fù)都加試驗(yàn)期間，被試裝置由不受干擾的信號(hào)源提供信號(hào)。噪聲影響的量化及測(cè)試串模干擾測(cè)量裝置交流共模：變壓器次級(jí)在10歐，電壓峰值1V直流共模：1V直流電壓直接和信號(hào)串聯(lián)，正負(fù)都測(cè)試驗(yàn)期間，被試裝置由不受干擾的信號(hào)源提供信號(hào)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)過程測(cè)量和控制系統(tǒng)用模擬輸入數(shù)字式指示儀》（GB/T13639-2008）機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《模擬量輸入輸出通道模板通用技術(shù)條件》（JB/T6808-1993）

對(duì)工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的模擬量模板的