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試4目錄共串模介紹1共串模介紹共模干擾疊加在信號對地上的電位差電網(wǎng)串入地電位差空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)同方向電壓串模干擾作用于信號兩極間的干擾電壓空間電磁場在信號間耦合感應(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，在與另外一個物體接觸時，就會通過這個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)對電感性負(fù)載的切換產(chǎn)生共模噪聲危害：使設(shè)備誤動作特點(diǎn)：脈沖成群出現(xiàn)，重復(fù)頻率較高，上升時間短暫，單個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，會對電路產(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)耦合共模信號轉(zhuǎn)成差模信號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，以便使接地線的長度最短。混合接地：單點(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，RL阻抗遠(yuǎn)小于CL和Cs的阻抗降噪措施：降低導(dǎo)體對地分布電阻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，則可以形成兩個新的分布電容Cs和Cd，其中Cs被屏蔽板短接到地，不會產(chǎn)生影響。Cd和CL對地并聯(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，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，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，就會產(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。電感性耦合對噪聲源進(jìn)行雙絞線屏蔽：當(dāng)噪聲源有噪聲信號回路時，將兩條電流反向的導(dǎo)線進(jìn)行扭絞，每一個節(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，對于環(huán)外而言，由相鄰的方向相反磁通相互抵消，因此不會有泄漏到環(huán)外的磁通。對受感應(yīng)導(dǎo)體進(jìn)行雙絞線屏蔽：當(dāng)外部噪聲回路對該電路感應(yīng)產(chǎn)生變化磁通時，在每個環(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信號的影響。電磁場耦合對于遠(yuǎn)場輻射，電磁場主要由交變電磁場向外輻射，一根金屬導(dǎo)線在輻射的電磁場里，就象一根天線，在導(dǎo)體上會產(chǎn)生正比于電場強(qiáng)度的感應(yīng)電動勢U噪聲影響的量化及測試共模干擾抑制比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應(yīng)的電量值變化，單位：VF.S—對應(yīng)的信號電量程的上限值，單位：V噪聲影響的量化及測試共模干擾測量裝置交流共模：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)都加試驗期間，被試裝置由不受干擾的信號源提供信號。噪聲影響的量化及測試串模干擾測量裝置交流共模：變壓器次級在10歐，電壓峰值1V直流共模：1V直流電壓直接和信號串聯(lián)，正負(fù)都測試驗期間，被試裝置由不受干擾的信號源提供信號工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)過程測量和控制系統(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）

對工業(yè)控制微型計算機(jī)系統(tǒng)中的模擬量模板的