? ? ? ? 模擬傳感器的應用非常廣泛，在重工業、輕工業、紡織、農業、生產建設、日常生活、教育以及科學研究等領域，處處可見模擬傳感器的身影。模擬量傳感器發出的是連續信號，用電壓、電流、電阻等表示被測參數的大小。比如溫度傳感器、氣體傳感器、壓力傳感器等都是常見的模擬量傳感器。
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? ? ? ? 模擬量傳感器在傳輸信號時也會遇到干擾，主要有以下幾種因素：
? ? ? ? 1、靜電感應干擾
? ? ? ? 靜電感應是由于兩條支電路或元件之間存在著寄生電容，使一條支路上的電荷通過寄生電容傳送到另一條支路上去，有時候也被稱為電容性耦合。
? ? ? ? 2、電磁感應干擾
? ? ? ? 當兩個電路之間有互感存在時，一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路，這一現象稱為電磁感應。這種情況在傳感器使用的時候經常會遇到，需要特別注意。
? ? ? ? 3、漏電流感應干擾
? ? ? ? 由于電子線路內部的元件支架、接線柱、印刷電路板、電容內部介質或外殼等絕緣不良，特別是傳感器的應用環境濕度增大，導致絕緣體的絕緣電阻下降，這時漏電電流會增加，由此引發干擾。尤其當漏電流流入到測量電路的輸入級時，其影響就特別嚴重。
? ? ? ? 4、射頻干擾干擾
? ? ? ? 主要是大型動力設備的啟動、操作停止時產生的干擾以及高次諧波干擾。
? ? ? ? 5、其他干擾因素
? ? ? ? 主要指的是系統工作的環境差，比如沙塵、灰塵大、高濕、高溫、化學物質多等惡劣環境。在惡劣的環境下，會嚴重影響傳感器的各項功能，比如探頭被灰塵、粉塵和顆粒物堵塞，會影響測量精準。高濕環境下，水氣很可能進入傳感器內部造成損壞等。
? ? ? ? 選擇不銹鋼材質的探頭外殼，堅固耐用且耐高溫耐腐蝕，并且防塵防水，避免傳感器內部損壞。雖然探頭外殼防水，但是不會影響傳感器響應速度，氣體流通與交換速度快，達到快速響應的效果。
? ? ? ? 通過以上的討論，我們了解到干擾因素還是很多的，不過這些只是泛泛而談，具體到某個場景中，可能是多種干擾因素影響的結果。但是這并不影響我們研究模擬量傳感器抗干擾技術。
? ? ? ? 模擬量傳感器抗干擾技術主要有以下幾種：
? ? ? ?1、屏蔽技術
? ? ? ?利用金屬材料制成容器。將需要保護的電路包在其中，可以有效防止電場或磁場的干擾，此種方法稱為屏蔽。屏蔽又可分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和低頻磁屏蔽等。
? ? ? （1）靜電屏蔽
? ? ? ? 以銅或鋁等導電性良好的金屬為材料，制作密閉的金屬容器，并與地線連接，把需要保護的電路值r其中，使外部干擾電場不影響其內部電路，反過來，內部電路產生的電場也不會影響外電路。這種方法就稱為靜電屏蔽。
? ? ? ? （2）電磁屏蔽
? ? ? ? 對于高頻干擾磁場，利用電渦流原理，使高頻干擾電磁場在屏蔽金屬內產生電渦流，消耗干擾磁場的能量，渦流磁場抵消高頻干擾磁場，從而使被保護電路免受高頻電磁場的影響。這種屏蔽法就稱為電磁屏蔽。
? ? ? ?（3）低頻磁屏蔽
? ? ? ? 如果是低頻磁場，這時的電渦流現象不太明顯，只用上述方法抗干擾效果并不太好，因此必須采用采用高導磁材料作屏蔽層，以便把低頻干擾磁感線限制在磁阻很小的磁屏蔽層內部。使被保護電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。這種屏蔽方法一般稱為低頻磁屏蔽。傳感器檢測儀器的鐵皮外殼就起低頻磁屏蔽的作用。若進一步將其接地，又同時起靜電屏蔽和電磁屏蔽的作用。
? ? ? ? 2、接地技術接地技術
? ? ? ? 是抑制干擾的有效技術之一，是屏蔽技術的重要保證。正確的接地能夠有效地抑制外來干擾，同時可提高測試系統的可靠性，減少系統自身產生的干擾因素。接地的目的有兩個：安全性和抑制干擾。因此接地分為保護接地、屏蔽接地和信號接地。保護接地以安全為目的，傳感器測量裝置的機殼、底盤等都要接地。信號地線又分為模擬信號地線和數字信號地線，模擬信號一般較弱，故對地線要求較高：數字信號一般較強，故對地線要求可低一些。不同的傳感器檢測條件對接地的方式也有不同的要求，必須選擇合適的接地方法，常用接地方法有一點接地和多點按地。
? ? ? ? （1）一點接地
? ? ? ? 在低頻電路中一般建議采用一點接地，它有放射式接地線和母線式接地線路。放射式接地就是電路中各功能電路直接用導線與零電位基準點連接：母線式接地就是采用具有一定截面積的優質導體作為接地母線，直接接到零電位點，電路中的各功能塊的地可就近接在該母線上。傳感器與測量裝置構成一個完整的檢測系統，但 兩者之問可能相距較遠。
? ? ? ?（2）多點接地
? ? ? ? 高頻電路一般建議采用多點接地。高頻時，即使一小段地線也將有較大的阻抗壓降，加上分布電容的作用，不可能實現一點接地，因此可采用平面式接地方式，即多點接地方式，利用一個良好的導電平面體接至零電位基準點上，各高頻電路的地就近接至該導電平面體上。由于導電平面體的高頻阻抗很小，基本保證了每一處電位的一致，同時加設旁路電容等減少壓降。因此，這種情況耍采用多點接地方式。
? ? ? ? 3、濾波技術
? ? ? ?濾波器是抑制交流串模干擾的有效手段之一。傳感器檢測電路中常見的濾波電路有Rc濾波器、交流電源濾波器和真流電源濾波器。
? ? ? ?（1）RC濾波器：當信號源為熱電偶、應變片等信號變化緩慢的傳感器時，利用小體積、低成本的無源Rc濾波器將會對串模干擾有較好的抑制效果。但應該一提的是，Rc濾波器是以犧牲系統響應速度為代價來減少串模干擾的。
? ? ? ?（2）交流電源濾波器：電源網絡吸收了各種高、低頻噪聲，對此常用Lc濾波器來抑制混入電源的噪聲。
? ? ? ? （3）直流電源濾波器：直流電源往往為幾個電路所共用，為了避免通過電源內阻造成幾個電路問相互干擾，應該在每條電路的直流電源上加上Rc或Lc退耦濾波器，用來濾除低頻噪聲。
? ? ? ? 4、光電耦合技術
? ? ? ? 光電耦合的主要優點是能有效地抑制尖峰脈沖及各種噪聲干擾，使信號傳輸過程的信噪比大大提高。干擾噪聲雖然有較大的電壓幅度，但是能量很小，只能形成微弱電流，而光電耦合器輸入部分的發光二極管是在電流狀態下工作的，一般導通電流為10mA～15mA，所以即使有很大幅度的干擾，這種干擾也會由于不能提供足夠的電流而被抑制掉。
? ? ? ? 看到這里，相信大家對模擬量傳感器受干擾的因素和抗干擾方法有了一定的了解，當使用模擬量傳感器時，如果發生被干擾的情況，可根據以上內容一一排查，根據實際情況采取措施，切不可盲目處理，避免損壞傳感器。
發布時間 20-12-05