网络测控92学习教案

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1、会计学1网络网络(wnglu)测控测控92第一页，共45页。 干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。从广义上讲，计算机测控(c kn)系统的干扰因素包括：机械干扰、热干扰、光干扰、湿度干扰、化学干扰、电磁干扰等等。 电磁干扰是指在工作过程中受环境因素的影响，出现的一些与有用信号无关的，并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象包括：电源干扰、信道干扰、地线干扰、射线辐射等。 第1页/共44页第二页，共45页。 1.干扰源干扰源产生干扰信号的设备被称为干扰源，如变压产生干扰信号的设备被称为干扰源，如变压器、继电器、微波设备、电机、无绳电话和高压电线器、继电器、微波设备、电机、无绳

2、电话和高压电线等都可以产生空中电磁信号干扰。等都可以产生空中电磁信号干扰。 2.传播途径传播途径(tjng)传播途径传播途径(tjng)是指干扰信号的传播路径。是指干扰信号的传播路径。 3.接收载体接收载体接收载体是指受影响的设备的某个环节，该接收载体是指受影响的设备的某个环节，该环节吸收了干扰信号，并转化为对系统造成影响的电环节吸收了干扰信号，并转化为对系统造成影响的电器参数。器参数。 第2页/共44页第三页，共45页。 1.噪声(zoshng)与噪声(zoshng)源 噪声：检测仪表在工作时，往往除了有用信号外，还附带着一些无用的信号。这种无用的、变化不规则的信号会影响测量结果；有时甚至完

3、全将有用信号淹没掉，使测量工作无法进行(jnxng)。这种在检测仪表中出现的无用信号称之为噪声。 信噪比信噪比：S/N=20lgUs/UN 噪声源噪声源: (1)放电噪声源：电晕放电、火花放电、放电管(2)电气噪声源：工频干扰、射频干扰、电子开关(3)固有噪声源：热噪声、散粒噪声、接触噪声第3页/共44页第四页，共45页。 2.干扰(gnro)的传输途径 （1）通过）通过(tnggu)“路路”的干扰的干扰(a)泄露电流(dinli)干扰(b)共阻抗耦合干扰(c)经电源线引入的干扰 交流供电线路在现场的分布很自然地构成了吸收各种干扰的网络， 而且十分方便地以电路传导的形式传遍各处，并通过电源引线

4、进入各种电子设备而造成干扰。第4页/共44页第五页，共45页。 （2）通过）通过(tnggu)“场场”的干扰的干扰(a)通过电场(din chng)耦合的干扰 由于两条支路(zh l)之间存在着寄生电容，使一条支路(zh l)上的电荷通过寄生电容传到另一条支路(zh l)上去，因此又称为电容性耦合。第5页/共44页第六页，共45页。(b)通过(tnggu)磁场耦合的干扰(c)通过(tnggu)辐射点磁场耦合的干扰 当两个电路之间有互感存在时，一个电路中的电流变化，就会通过磁场耦合到另一个电路中。例如变压器及线圈的漏磁就是一种常见的干扰(gnro)源。两根平行导线间也会产生磁场耦合干扰(gnro

5、)。磁场耦合干扰(gnro)又称为互感性干扰(gnro)。 辐射电磁场来自于大功率高频用电设备、广播发射台、电视发射台等。第6页/共44页第七页，共45页。6.2干扰的作用干扰的作用(zuyng)方式方式 凡干扰信号与有用信号按电势源的形式串联（或按电流源的形式并联）起来作用在输入(shr)端的干扰称为串模干扰。串模干扰又称差模干扰或常态干扰。第7页/共44页第八页，共45页。 图a表示用热电偶作为敏感元件进行(jnxng)温度测量时，由于交变磁通穿 过信号回路产生干扰电势，造成串模干扰； 图b表示高压直流电场通过漏电流对动圈式检流器造成串模干扰； 图c表示信号输入回路中因接触不良引入串模干扰

6、。第8页/共44页第九页，共45页。第9页/共44页第十页，共45页。 （a）地电位差造成共模干扰(gnro)； （b）漏电造成共模干扰(gnro)； （c）分布电容耦合造成共模干扰(gnro)。第10页/共44页第十一页，共45页。cdcmUUCMRRlg20Ucm作用(zuyng)于仪表的实际共模干扰信号Ucd使仪表产生同样输出所需的串模信号 共模抑制比也可以定义为检测仪表的串模增益Kd与共模增益Kc之比，即：cdKKCMRRlg20第11页/共44页第十二页，共45页。)(222111ZRZZRZEEcmcd12212211)(lg20lg20RZRZZRZREECMRRcdcm第12页

7、/共44页第十三页，共45页。(3)屏蔽屏蔽(pngb)的种类：的种类：1）静电屏蔽：防止静电耦合干扰；2）电磁屏蔽：利用良导体在电磁场内的涡流效应，防止高频电磁场的干扰3）磁屏蔽：采用高导磁材料制作屏蔽层，防止低频磁通干扰。 屏蔽的目的就是割断场的耦合，也就是说，屏蔽主要是抑制各种场的干扰。(2) 屏蔽的目的屏蔽的目的： 人们将防止静电或电磁的相互感应所采 用的各种措施称之为屏蔽。例如：将电力线或磁力线的影响限定在某个范围、阻止电力线或磁力线进入某个范围。 (1) 屏蔽的定义屏蔽的定义：1、屏蔽的目的及种类第13页/共44页第十四页，共45页。第14页/共44页第十五页，共45页。第15页/

8、共44页第十六页，共45页。第16页/共44页第十七页，共45页。第17页/共44页第十八页，共45页。强电强电(qin din)的的地地 电子测量仪表外壳或导线屏蔽层等接大地是着眼于静电屏蔽的需要，即通过接大地给高频干扰电压形成低租通路，以防止其电子装置的干扰，由于习惯的原因，在电子技术中把电信号的基准电位点也称为“地”，是输入与输出信号的公共(gnggng)零电位，它本身可能与大地相隔离。 接地起源于强电技术。对于强电，由于电压高、功率大，容易危及人身安全。为此，有必要将电网的零线和各种电气设备的外壳通过接地导线与大地连接，使之与大地等电位，以保障人身和设备安全。强电技术的接地概念是指与大

9、地相短接，着眼于安全；弱电的地弱电的地接地的好处接地的好处（1）减少电位差引起的干扰电流（2）减少电位差引起的干扰电电源、输入、输出信号线的干扰（3）防止漏电流产生感应电压（4）延长仪器仪表使用寿命第18页/共44页第十九页，共45页。 （1）保安(bo n)地线 （2）信号(xnho)地线 （3）信号源地线 （4）负载(fzi)地线 电子装置中的地线除了说明接大地的以外，其他地线都是指作为电信号基准电位的信号地线。 指传感器本身的零信号电位基准公共线。 负载的电流一般较前级信号电流大得多，负载地线上的电流在地线中产生的干扰作用也最大，负载地线与测量放大器地线要求不同。第19页/共44页第二十

10、页，共45页。 注意： 如图8-22（a）所示，单级选频放大器的原理电路上有7个线端需要接地。如果只从原理图的要求进行接线，则这7个线端可以任意的接在接地母线上不同(b tn)位置。这样，不同(b tn)点间的电位差就有可能成为这级电路的干扰信号，因此应采用如图8-22（b）所示的一点接地方式。 （1）单级电路一点(y din)接地第20页/共44页第二十一页，共45页。（2）多级电路(dinl)一点接地UA=（I1+I2+I3）R1UB=（I1+I2+I3）R1+（I2+I3）R2UC=（I1+I2+I3）R1+（I2+I3）R2+I3R3多点接地(jid)UA=I1R1UB=I2R2UC=

11、I3R3 一点(y din)接地第21页/共44页第二十二页，共45页。A.两点接地系统B.一点(y din)接地系统第22页/共44页第二十三页，共45页。通常在电子设备中有三种性质(xngzh)的地线，即信号地线，金属件地线和噪声地线。这三种地线应分开设置，并通过一点接地。第23页/共44页第二十四页，共45页。3）共通(gngtng)接地：一台仪表接地，其他仪表的接地线连到上述仪表的接地线上。一般不允许使用。1）专用接地(jid)：各仪器仪表分别接地(jid)；2）共用接地：由使用单位打入一根导电杆到土地深层，各仪表的接地点都接在同一根导电杆上。第24页/共44页第二十五页，共45页。3

12、）尽量(jnling)避开强电回路和主回路的电线。不能避开时，应垂直交叉，尽量(jnling)减少平行长度。1）专用接地：采用在专用和公用接地方式，接地电阻(dinz)小于100欧姆；2）共用接地：接地线尽量粗，大于8mm24）采用正确的接地方式第25页/共44页第二十六页，共45页。 浮置又称浮空、浮接，它是指测量仪表的输入信号放大器的公共线（即模拟信号地）不接机壳或大地。对于被浮置的测量系统(xtng)，测量电路与机壳或大地之间无直接联系。浮置的定义浮置的定义(dngy)第26页/共44页第二十七页，共45页。 屏蔽接地的目的地是将干扰电流从信号电路引开，即不让干扰电流流经信号线，而让干扰

13、电流流经屏蔽层到大地。浮置与屏蔽接地相反，是阻断(z dun)干扰电流的通路。测量系统被浮置后，明显的加大了系统信号放大器的公共线与大地或外壳之间的阻抗，因此浮置可以大大减小共模干扰电流。浮置的作浮置的作用用(zuyng) 但是浮置不是绝对的，不可能做到“完全浮空”。其原因是信号放大器公共线与地（或外壳）之间虽然(surn)电阻值很大（为绝缘电阻级），可以大大减小电阻性漏电流干扰，但是其间仍存在着寄生电容，即容性漏电流干扰仍然存在。浮置的缺陷浮置的缺陷第27页/共44页第二十八页，共45页。 平衡电路又称对称电路。它是指双绞线电路中的两根导线与连接(linji)到这两根导线的所有电路，对地或其

14、它导线电路结构对称，对应阻抗相等。电桥电路和差分放大器等电路就属于平衡(pnghng)电路。采用平衡(pnghng)电路可以使对称电路结构所捡拾的噪声相等，并可以在负载上自行抵消。图8-35所示电路是最简单的平衡(pnghng)电路。UL=IN1RL1-IN1RL1+Is（RL1+RL2）第28页/共44页第二十九页，共45页。 滤波器是一种只允许某一频带信号通过或只阻止某一频带信号通过的电路，是抑制噪声干扰的最有效手段之一。特别是对抑制经导线(doxin)传导耦合到电路中的噪声干扰，它是一种被广泛采用的技术手段。1、交流电源进线对称(duchn)滤波器第29页/共44页第三十页，共45页。2

15、、直流电源输出(shch)滤波器第30页/共44页第三十一页，共45页。3、退耦滤波器第31页/共44页第三十二页，共45页。 使用光耦合器切断地环路电流干扰十分有效，其原理如图8-42所示。由于两个电路之间采用光束耦合，所以能把两个电路的地电位隔离开，两电路的地电位即使不同也不会造成干扰。光耦合对数字电路很适用，但在模拟电路中需应用(yngyng)光反馈技术，以解决光耦合器特性的线性度较差的问题。第32页/共44页第三十三页，共45页。1、积分电路：第33页/共44页第三十四页，共45页。 可以利用硅二极管的正向压降对幅度较小的干扰脉冲加以阻挡，而让幅度较大的脉冲信号顺利通过(tnggu)。

16、图8-44给出了脉冲隔离门的原理电路。第34页/共44页第三十五页，共45页。 当噪声(zoshng)电压低于脉冲的波峰值时，亦可用图8-45所示的削波器。第35页/共44页第三十六页，共45页。 电源抗干扰主要是防止电网上的各种干扰经电源进入计算机监控(jin kn)系统。图8-46所示为一实用抗干扰电源电路框图，主要是采取了双电源供电、双隔离、双屏蔽、双滤波、双稳压等措施。第36页/共44页第三十七页，共45页。1、双电源供电(n din) 计算机采用单独电源供电是提高其抗干扰性能的最有效方法之一。可在系统中设计两个(lin )独立的稳压电源，分别向计算机和外部电路供电。且所有与计算机相连

17、的外部器件皆经过光电耦合，计算机全浮空，与外界没有任何联系，这样便可有效的抵抗经由“路”的干扰。2、隔离(gl) 由隔离变压器和两个电源变压器构成双隔离系统。他能更好的发挥隔离变压器的抗干扰性能，保证送入直流稳压电源的电压尽可能不含干扰信号。 3、双屏蔽 电源电路设计为两级屏蔽系统，隔离变压器和电源变压器都设计为双屏蔽变压器，即原、幅边分别全屏蔽。这样一面可以减少远、幅边之间的干扰，同时还能减小变压器对其他器件的电磁干扰。 4、双滤波 为电源设计交流滤波和直流滤波的两种滤波器，就可构成双滤波系统，交流率比设在尽可能靠近干扰源的地方，即电源入口处，它对微妙级，毫秒级的干扰有极强的抑制作用。第37

18、页/共44页第三十八页，共45页。 若系统由多块电路板组成(z chn)，可在每块板上装一片或多片“稳压块”,以形成独立供电，能有效地防止板间干扰。 由交流稳压器和直流稳压器构成双稳压系统(xtng)。一般工业现场电网电压波动较大，交流稳压是必须的。经验证明，磁饱和稳压器效果较好。UPS电源(dinyun)具有极强的电网抗干扰能力。5、双稳压6、采用UPS电源7、稳压块法第38页/共44页第三十九页，共45页。1、采用(ciyng)电流传输；2、采用(ciyng)光电隔离器；3、采用双绞线；4、终端并联隔直流阻抗匹配；第39页/共44页第四十页，共45页。5、传输线要合理(hl)走线。第40页

19、/共44页第四十一页，共45页。（2）中值滤波(lb)（4）RC滤波(lb)（5）复合滤波（3）算术平均滤波（1）限幅滤波第41页/共44页第四十二页，共45页。 为了提高测控(c kn)系统的抗干扰能力，可以利用监控程序对系统的一些关键环节进行实时监控。这样，对于一些偶然因素造成的干扰可以及时发现处理，以避免出现停机等故障。 2、利用监控程序对局部故障进行(jnxng)处理第42页/共44页第四十三页，共45页。第43页/共44页第四十四页，共45页。NoImage内容(nirng)总结会计学。传播途径是指干扰信号的传播路径。信噪比：S/N=20lgUs/UN。共模抑制比也可以定义(dngy)为检测仪表的串模增益Kd与共模增益Kc之比，即：。3）尽量避开强电回路和主回路的电线。对于被浮置的测量系统，测量电路与机壳或大地之间无直接联系。电源抗干扰主要是防止电网上的各种干扰经电源进入计算机监控系统。由交流稳压器和直流稳压器构成双稳压系统。各有何特点第四十五页，共45页。