1_第１1章　信号的处理、变换及抗干扰技术.pptVIP

4.电子装置中常见的干扰有几种？采取何种措施加以预防？  5.屏蔽有哪些形式？各起到什么作用？  6.请问滤波技术主要抑制何种干扰？有哪些种类？  7.简单分析光耦合器在抗干扰电路中的作用。  8.简述如何防止和抑制传感器的外来干扰？  9.简述如何消除检测系统中的内部干扰？  3.折线逼近法　 对于任意形式的非线性曲线，可以用折线逼近法来近似地修正。图1112所示是将传感器的输出特性曲线ｙ＝ｆ（ｘ）根据线性度的要求，用有限的线段来近似，然后根据各线段的斜率和转折点来设计电路。 对于任意曲线，运用折线逼近法可以写出如下关系式： 3.折线逼近法　对于任意形式的非线性曲线，可以用折线逼近法来近似地修正。 图11-13　折线逼近法电路原理图 11.1.5.2　数字量的非线性校正 如果被测量已经数字化并需要进行线性化处理，通常总是运用一些计算方法结合微处理器、存储器（ROM）和程序来实现。关于这方面的内容将在后面介绍，只有简单的修正才能通过硬件来完成。例如，在计数累计到一定数目后进行增加或减少一个最低有效位数，可以利用计数器的置位端强制置数的方法来实现。 11.2　抗干扰技术 干扰在测试系统中是无用信号，它会在测量结果中产生误差。因此，要获得良好的测量结果，就必须研究干扰来源及抑制措施。 11.2.1　电子测量装置的两种干扰 1.差模干扰　2.共模干扰　 1.差模干扰　 差模干扰是使信号接收器的一个输入端子电位相对另一个输入端子电位发生变化，即干扰信号与有用信号叠加在一起。 2.共模干扰　 共模干扰是相对于公共的电位基准地(接地点)，在信号接收器的两个输入端子上同时出现的干扰。 11.2.2　屏蔽技术 1.静电屏蔽　 2.低频磁屏蔽　 3.高频电磁屏蔽　 1.静电屏蔽　 图11-14　静电屏蔽原理 根据电磁学原理，在静电场中，密闭的空心导体内部无电力线，亦即内部各点等电位。静电屏蔽就是利用这个原理，用铜或铝等导电性良好的金属为材料制作成密封的金属容器，并与地线连接，把需要屏蔽的电路置于其中，使得外部的干扰电场不影响其内部的电路，反过来，内部电路产生的电力线也无法外逸去影响外电路，如图1114所示。 2.低频磁屏蔽　 图11-15　低频磁屏蔽1—50Hz变压器铁心　2—主磁通　3—漏磁通　4—导磁材料屏蔽层　5—内部电路 低频磁屏蔽是用来隔离低频（主要指50Hz）磁场和固定磁场（也称静磁场，其幅度方向不随时间变化，如永磁铁产生的磁场）耦合干扰的有效措施。 2.低频磁屏蔽　 图11-16　高频电磁屏蔽1—交变磁场　2—电磁屏蔽层 3.高频电磁屏蔽　 高频电磁屏蔽也是采用导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等不 同的外形，将被保护的电路包围在其中。它屏蔽的干扰对象不是电场，而是高频（1MHz以上）磁场。 11.2.3　接地技术 11.2.3.1　地线的种类 1.模拟信号地线　模拟信号地线是模拟信号的零信号电位公共线。2.数字信号地线　数字信号地线是数字信号的零电平公共线。3.信号源地线　传感器可看作是测量装置的信号源，多数情况下信号较为微弱，通常传感器安装在生产设备现场，而测量装置设在离现场一定距离的控制室内，从测量装置的角度看，可将认为传感器的地线就是信号源地线，它必须与测量装置进行适当的连接才能提高整个检测系统的抗干扰能力。4.负载地线　负载的电流一般比前级信号电流大得多，负载地线上的电流有可能干扰前级微弱的信号，因此负载地线必须与其他信号地线分开。 11.2.3.2　一点接地原则 1.单级电路一点接地原则　如图11-17所示，这是一个单调谐选频放大器电路，图中有11个元件的一端需要接地，从原理图上看，这11个元件可以接在接地母线上的任意点上，但可能相距较远,如图11-17a所示，不同点之间的电位差就有可能成为这一级电路的干扰信号，因此应采取图11-17b所示的一点接地方式。2.多级电路的一点接地原则　如图11-18a所示的多级电路的地线逐级串联，形成公共地线。3.检测系统一点接地原则　检测系统通常由传感器(一次仪表)与二次仪表构成，两者之间相距甚远。 1.单级电路一点接地原则　 图11-17　单极电路的一点接地1—接线端子　2—印制板安装孔　3—接地母线　4—高频变压器金属屏蔽外壳接地点 2.多级电路的一点接地原则　 图11-18　多极电路的一点接地 3.检测系统一点接地原则　检测系统通常由传感器(一次仪表)与二次仪表构成，两者之间相距甚远。 (1)大地电位差　从理论上说，大地是理想的零电位。(2)检测系统两点接地将产生大地环流　若将传感器与二次仪表的零电位参