傳感器的接口電路中做好抗干擾的設(shè)計(jì)方案
凡是傳感器接口電路都存在小信號(hào)處理問(wèn)題,因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/傳感器">傳感器的輸出一般都是小信號(hào),將其精確的放大到所需要的信號(hào)(如0~5V),并能達(dá)到所需要的技術(shù)指標(biāo),就必須注意到電路圖上未表示出來(lái)的某些問(wèn)題,即抗干擾問(wèn)題,在進(jìn)一步討論電路元件的選擇、電路和系統(tǒng)應(yīng)用之前,有必要進(jìn)行討論。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/160539.htm干擾可粗略的分為3個(gè)方面:
局部產(chǎn)生(即不需要的熱電偶)。
子系統(tǒng)內(nèi)部的耦合(即地線的路徑問(wèn)題)。
外部產(chǎn)生(即電源頻率的干擾)。
局部產(chǎn)生誤差的消除
在低電平測(cè)量中,對(duì)于在信號(hào)路徑中所用的材料必須給予嚴(yán)格的注意,在簡(jiǎn)單的電路中遇到的焊錫、導(dǎo)線以及接線柱等都可能產(chǎn)生實(shí)際的熱電勢(shì)。由于他們經(jīng)常是成對(duì)出現(xiàn),盡量使這些成對(duì)的熱電偶保持在相同的溫度下是很有效的措施,為此一般用熱屏蔽、散熱器、沿等溫線排列或者將大功率電路和小功率電路分開(kāi)等辦法,其目的是使熱梯度減小到最小,兩個(gè)不同廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線的接點(diǎn)可能產(chǎn)生0.2/1V/℃的溫漂,這相當(dāng)于高精度低漂移的運(yùn)放管的溫漂,而為斬波放大器溫漂的兩倍。
雖然采用插座開(kāi)關(guān)、接插件、繼電器等形式能使更換電器元件或組件方便一些,但缺點(diǎn)是可能產(chǎn)生接觸電阻,熱電勢(shì)或兩者兼而有之,他比直接連接系統(tǒng)的分辨力要差,精度要低,噪聲增加,可靠性降低,因?yàn)樵诘碗娖椒糯笾斜M可能不使用開(kāi)關(guān),接插件是減少故障,提高精度的重要措施。
接地問(wèn)題及其處理辦法
在低電平放大電路中合理接地是減少低噪聲干擾的重要措施,必須予以特別注意。
當(dāng)使用單電源供給多只傳感器時(shí),其連接方法如圖1所示,以盡量減少接地電阻引進(jìn)的干擾,若供電電源的壓降必須減到最小,則電源高端導(dǎo)線也可按相似的方法接線。
包括有多個(gè)電源和多個(gè)傳感器的系統(tǒng)則需要考慮更多一些,通常不管電源是誰(shuí)供給,將地線匯集到公共點(diǎn),然后和系統(tǒng)的公共端接在一起,如圖2所示,所有電源1 的負(fù)載都回到電源1公共端,所有電源2負(fù)載都回到電源2的公共端,最后用一條粗導(dǎo)線將公共端連在一起,在多電源系統(tǒng)中,可能需要進(jìn)行判斷性試驗(yàn),確定地線接法,以達(dá)到最佳的解決方案。
數(shù)字地線通常有很大的噪聲,而且有大的電流尖峰,所有的模擬公共地線應(yīng)該和數(shù)字公共地線分開(kāi)走線,然后只在一點(diǎn)匯集在一處,如圖3所示,這種接法使模擬和數(shù)字地線間的公共阻抗最小。
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