传感器直接接触或接近被测物体来获取信息。 传感器和被测物体同时处于受干扰的环境中,不可避免地受到外界的干扰。 根据传感器的结构、类型和特性的不同,传感器采取的抗干扰措施也不同。
一、微弱信号检测传感器的抗干扰
对于检测信号较弱、输出阻抗较高的传感器(如压电式、电容式等),抗干扰问题尤为突出。 需要考虑的问题有:
⑴传感器本身必须采取屏蔽措施,防止电磁干扰。 同时要考虑分布电容的影响。
⑵ 由于传感器的输出信号较弱,输出阻抗较高,因此必须解决传感器的绝缘问题,包括印刷电路板的绝缘电阻必须满足要求。
⑶与传感器连接的前置电路必须与传感器相适应,即输入阻抗必须足够高,并且必须选择低噪声器件。
⑷ 对于信号传输线,需要考虑信号的衰减以及传输电缆分布电容的影响。 如有必要,可以考虑驱动器屏蔽。
二、传感器结构的改进
改进传感器的结构可以在一定程度上避免干扰的引入。 可以使用以下方法:
⑴将信号处理电路和传感器敏感元件做成一个整体,即集成化。 这样就增强了传输的信号,提高了抗干扰能力。 同时,由于是集成的,减少了干扰的引入。
⑵ 集成传感器具有结构紧凑、功能强的特点,有利于提高抗干扰能力。
⑶智能传感器可以在软件中从多方面采取抗干扰措施,如数字滤波、定时自校准、特性补偿等措施。
三、共模干扰对策
⑴对于敏感元件桥接的传感器,为了减少电源引起的共模干扰,可采用正负对称电源,使传感器输出端形成共模干扰电压。 桥接近0。
(2)测量电路在输入端采用对称电路或差分放大器,以提高抑制共模干扰的能力。
(3)采用合理的接地系统,减少共模干扰引起的干扰电流流入测量电路。
四、差模干扰的对策
(1)合理设计传感器结构,采用完善的屏蔽措施,防止外部侵入和内部寄生耦合干扰。
(2)对信号传输采取抗干扰措施,如使用双绞线、屏蔽电缆、信号线滤波等。
(3) 使用电流或数字量进行信号传输。