- BALLUFF位移传感器电路抑制电磁干扰的基本方法
- 点击次数:597 更新时间:2021-08-05
BALLUFF位移传感器电路抑制电磁干扰的基本方法
BALLUFF位移传感器对于电磁干扰的抑制是基于对干扰的确切分析。分析的内容应包括干扰的来源、性质、传播途径、耦合方式以及进入传感器电路的形式、接收干扰的电路等。抑制干扰的基本方法是从形成干扰的“三要素"出发,在噪声源、耦合通道和干扰接收电路方面采取措施。
1、BALLUFF位移传感器或抑制噪声源是积极主动的措施,因为它能从根本上消除或减小干扰。在实际工作中,只有一部分在设计者管理权限范围内的噪声源可以消除或抑制;而大多数噪声源是独立存在的,是无法消除或抑制的,如自然噪声源、周围的电器设备产生的噪声等。还有这种情况,本传感器电路视为噪声,而对另一设备则是有用信号,对这类信号就不能进行抑制。总之,消除或抑制噪声源的方法是有一定限度的。
2、破坏干扰的耦合通道
干扰的耦合通道,即传递方式可分为两大类,一种是以“路"的形式,另一种是以“场"的形式。对不同传递形式的干扰,可采用不同的对策。
(1) 对于以“路"的形式侵入的干扰,可以采用阻截或给予低阻通路的办法,使干扰不能进入接收电路。例如提高绝缘电阻以抑制漏电干扰;采用隔离技术来切断地环路干扰;采用滤波、屏蔽、接地等技术给干扰以低阻通路,将干扰引开;采用整形、限幅等措施切断数字信号干扰的途径等。
(2)对于以“场"的形式侵入的干扰,一般采用屏蔽措施并兼用“路"的抑制干扰措施,使干扰受到阻截并难以以“路"的形式侵入电路。
3、消除接收电路对干扰的敏感性
BALLUFF位移传感器结构形式对干扰的敏感程度(即灵敏度)不同。一般高输入阻抗电路比低输入阻抗电路易接收干扰;模拟电路比数字电路易于接收干扰。为消弱电路对干扰的敏感性,可以采用滤波、选频、双绞线、对称电路和负反馈等措施。
4、采用软件抑制干扰
BALLUFF位移传感器对于有些已进入电路的干扰,用硬件措施又不易实现或不易奏效,可以考虑在采用微处理器的智能传感器电路中,通过编入一定的程序进行信号处理和分析判断,达到抑制干扰的目的。
如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型
要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,能否承受,还是自行研制。
在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
2、灵敏度的选择
通常,在BALLUFF位移传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越。
3、频率响应特性
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越。
传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。
4、线性范围
BALLUFF位移传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
但实际上,任何传感器都不能的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来的方便。
5、稳定性
传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。
在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。
传感器的稳定性有定量指标,在过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。
在某些要求传感器能使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。
6、精度
BALLUFF位移传感器的一个的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个环节。传感器的精度越高,其越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较和简单的传感器。
如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。