表格模板-检测技术与智能仪表设计第五专题 精品.ppt
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1、2022-9-241检测系统的抗干扰技术检测系统的抗干扰技术作为生产第一线的工程技术人员,经常会作为生产第一线的工程技术人员,经常会遇到测控系统受到干扰而不能正常工作的情遇到测控系统受到干扰而不能正常工作的情况。现在,况。现在,“干扰干扰”这个名词在某些场合常这个名词在某些场合常被被“骚扰骚扰”所代替。在这一章里,将给大家所代替。在这一章里,将给大家介绍几种常见的干扰,以及抗干扰的方法,介绍几种常见的干扰,以及抗干扰的方法,还要介绍几种行之有效的电磁兼容技术。还要介绍几种行之有效的电磁兼容技术。2022-9-242做一个电磁干扰的小实验做一个电磁干扰的小实验将一台质量不佳的将一台质量不佳的“电
2、子镇流器式台灯电子镇流器式台灯”靠近靠近示波器的探头,我们会发现示波器的显示屏上出示波器的探头,我们会发现示波器的显示屏上出现大量约宽度为数现大量约宽度为数s的尖峰波形。的尖峰波形。收音机了也会传出令人烦躁的收音机了也会传出令人烦躁的“吱吱吱吱”噪声。噪声。第一节第一节 噪声干扰及防护噪声干扰及防护 在测量过程中,往往会发现总是有一些无在测量过程中,往往会发现总是有一些无用的用的背景信号与被测信号叠加在一起背景信号与被测信号叠加在一起,称之为,称之为骚扰骚扰或或噪声噪声。如果骚扰引起设备或系统的性能。如果骚扰引起设备或系统的性能下降时,称之为下降时,称之为干扰干扰。 衡量噪声对有用信号的影响常
3、用衡量噪声对有用信号的影响常用信噪比信噪比(S/N)来表示)来表示,它是指在信号通道中,它是指在信号通道中,有用信有用信号功率号功率PS与噪声功率与噪声功率PN 之比之比,或,或有用信号电压有用信号电压US与噪声电压与噪声电压UN 之比之比即:即: S/N=10lg( PS / PN )=20lg( US / UN )()(dB) 信噪比信噪比(S/N)的)的计算举例计算举例在测量过程中在测量过程中应尽量提高信噪比应尽量提高信噪比,以减少噪声对测量结果的影响。以减少噪声对测量结果的影响。 例:在扩音机输入端测得:例:在扩音机输入端测得:话筒输出的做报话筒输出的做报告者声音的平均电压为告者声音的
4、平均电压为50mV, 50Hz干扰干扰“嗡嗡嗡嗡”声的电压为声的电压为0.5mV,求信噪比求信噪比。 解解 S/N=20lg(50/0.5) dB =40 dB 又问:当又问:当S/N分别为分别为20 dB、0 dB 、 -20 dB 时,说明时,说明做报告者声音与干扰声音之间做报告者声音与干扰声音之间各为什么关系各为什么关系?噪声源及干扰源噪声源及干扰源 一、机械骚扰一、机械骚扰 机械振动或冲击使电机械振动或冲击使电子检测装置中的元件发生子检测装置中的元件发生振动,改变了系统的电气振动,改变了系统的电气参数,造成可逆或不可逆参数,造成可逆或不可逆的影响。的影响。 对机械对机械骚扰骚扰,可选用
5、,可选用专用减振弹簧专用减振弹簧- -橡胶垫脚橡胶垫脚或吸振橡胶海绵垫来降低或吸振橡胶海绵垫来降低系统的谐振频率,吸收振系统的谐振频率,吸收振动的能量,动的能量, 从而减小系从而减小系统的振幅。统的振幅。 橡胶橡胶 海绵软垫海绵软垫橡胶垫脚及弹簧橡胶垫脚及弹簧振动试验台振动试验台 频率、振幅均可调节频率、振幅均可调节 将被测仪器(如图中的电子天平)固定在将被测仪器(如图中的电子天平)固定在振动台上,逐渐增大振幅,测试在不同频率的振动台上,逐渐增大振幅,测试在不同频率的规定振幅下,产品指标是否变化。规定振幅下,产品指标是否变化。固定固定跌落试验跌落试验 产品在运产品在运输过程中常因输过程中常因为
6、遭受剧烈震为遭受剧烈震动或跌落而损动或跌落而损坏或性能变差,坏或性能变差,因此需要做抗因此需要做抗跌落试验和测跌落试验和测试。试。跌落试验机跌落试验机二、湿度及化学骚扰二、湿度及化学骚扰 当环境相对湿度增加时,物当环境相对湿度增加时,物体表面就会附着一层水膜,并渗体表面就会附着一层水膜,并渗入材料内部,入材料内部,降低了绝缘强度,降低了绝缘强度,造成了漏电、击穿和短路现象;造成了漏电、击穿和短路现象;潮湿还会产生原电池电化学干扰潮湿还会产生原电池电化学干扰电压电压。 某些化学物品如某些化学物品如酸、碱、盐、酸、碱、盐、各种腐蚀性气体以及沿海地区的各种腐蚀性气体以及沿海地区的盐雾盐雾也会造成与潮
7、湿类似的漏电也会造成与潮湿类似的漏电腐蚀现象,必须采取以下措施来腐蚀现象,必须采取以下措施来加以保护:加以保护:浸漆、密封、浸漆、密封、 定期通电加热驱潮定期通电加热驱潮等。等。用绝缘漆浸用绝缘漆浸渍过的控制渍过的控制变压器变压器浸漆可防止水分浸漆可防止水分进入线圈内部进入线圈内部仪器设备的防潮试验仪器设备的防潮试验喷淋试验喷淋试验仪器设备的防潮试验(续)仪器设备的防潮试验(续)“步入式步入式”恒温恒湿房恒温恒湿房(参考(参考江苏省计量测试技术研究所江苏省计量测试技术研究所资料)资料) 体积:体积:25m3 3 ,温度调节范围:(,温度调节范围:(-40+80), 湿度调节范围:(湿度调节范围
8、:(3090)%RH 可用于进行大型仪器设备的高低温、恒定湿热、可用于进行大型仪器设备的高低温、恒定湿热、交变湿热试验交变湿热试验。三、热骚扰三、热骚扰 热量,特别是温度波动以及不均匀的温度热量,特别是温度波动以及不均匀的温度场对检测装置的干扰主要体现在以下几个方面:场对检测装置的干扰主要体现在以下几个方面: 元件参数的变化(温漂)元件参数的变化(温漂)、接触热电势干接触热电势干扰扰、元器件长期在高温下工作时,引起、元器件长期在高温下工作时,引起寿命和耐寿命和耐压等级降低压等级降低等。等。 克服热干扰的防护措施有:克服热干扰的防护措施有: 选用低温漂元件选用低温漂元件,采取软、硬件温度补偿采取
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