传感器与检测技术教学课件作者俞云强课件项目十自动检测系统与无线传感器网络(1042KB).pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （二 ）、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。虽然它不直接影响测量结果，但是当信号接收器的输入电路参数不对称时将会引起测量误差。 任务二 抗干扰技术 抗共模干扰的措施有： ①对于由敏感元件组成桥路的传感器，为了减小供电电源所引起的共模干扰，可采用正负对称的电源供电，使电桥输出端形成的共模干扰电压接近于零。 ②测量电流采用输入端对称电路或用差分放大器来提高抑制共模干扰的能力。 ③采用合理的接地系统，减小共模干扰形成的干扰电流流入测量电路。 任务二 抗干扰技术 五、干扰的抑制方法 1、屏蔽 2、接地 3、悬浮 4、隔离 5、滤波 （一）外来干扰的抑制方法 任务二 抗干扰技术 屏蔽就是用低电阻材料或磁性材料把元器件、传输导线和电路等包围起来，以隔离内、外电磁场的相互干扰 屏蔽可分为三种，即电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽 任务二 抗干扰技术 电路或传感器中的地指的是一个等电位点，它是电路或传感器的基准电位点，与基准电位点相连接，就是接地 。 1、强电地线与信号地线分开设置 2、模拟信号地线与数字信号地线分开设置 3、低频电路要一点接地 4、高频电路要多点接地 任务二 抗干扰技术 浮置又称为浮空、浮接，是测量仪表的输入信号放大器公共地不接机壳或大地。浮置阻断了干扰电流的通路，测量系统浮置后，明显加大了系统信号放大器公共线与大地或外壳间的阻抗，因此浮置能大大减小共模干扰电流，提高共模干扰抑制能力。 任务二 抗干扰技术 当电路信号在两端接地时，容易形成地环路电流，引起噪声干扰。一般常采用隔离的方法，把电路的两端从电路上隔开。隔离的方法主要采用变压器隔离和光电耦合器隔离。 任务二 抗干扰技术 用电容和电感线圈或电容和电阻组成滤波器接在测量电路输入端、放大器输入端或测量桥路与放大器之间，以阻止干扰信号进入放大器，使干扰信号衰减。常用的有RC型、LC型及双T型等形式的滤波器。 任务二 抗干扰技术 （二）内部干扰的抑制 主要来源于自动测试系统中的电源变压器。 任务二 抗干扰技术 方法一、采用隔离措施： 将变压器一次侧绕组进行屏蔽，并将屏 蔽接地，二次侧绕组也应同时屏蔽。 任务二 抗干扰技术 方法二、 采用隔离变压器供电：使用隔离变压器应将一次侧，二次侧绕组屏蔽，二次侧绕组屏蔽与中间抽头相连接，隔离变压器与线路之间的相互连接线包括屏蔽线(因为这些屏蔽线是处在信号屏蔽的延伸之中)必须完全封闭。 任务二 抗干扰技术 无线传感器网络 （Wireless Sensor Networks，WSN）是利用一组集成化的微型传感器协作地实时感知、采集和监测覆盖区域中对象的信息，用自带的微处理器对信息进行处理，并通过自组织的无线通信网络以多跳中继方式传送，使终端用户得到需要的信息。 任务三 无线传感器网络 1．传感器节点（sensor node） 传感器节点由内置传感器、微处理器、无线通信及小型电池等组成。 2．自组织网络 无需依赖任何预设的网络设施，节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为。 3．动态拓扑 无限传感器网络是一个动态的网络，网络的拓扑结构随时发生变化，因此网络应具有动态拓扑组织功能。 任务三 无线传感器网络 1、传感器节点的低功耗、微型化、高集成度和低价格 2、传感器节点的密集布设 3、协作式网络 4、自组织网络 5、无线网络 无线传感器网络的主要特征 无线传感器网络主要特征 任务三 无线传感器网络 三、无线传感器网络的组成 （一）无线传感器网络的结构 任务三 无线传感器网络 三、无线传感器网络的组成 （二）传感器节点 传感器节点组成框图 任务三 无线传感器网络 三、无线传感器网络的组成 （三）传感器网络协议栈 传感器网络协议栈 任务三 无线传感器网络 四、无线传感器网络的应用 1、军事应用 2、环境监测和保护 3、医疗监护 4、建筑物监测 任务三 无线传感