機(jī)械設(shè)備振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中常用的抗干擾技術(shù)
測(cè)試儀器設(shè)計(jì)過程中必須考慮電磁兼容問題。電磁兼容件是指以電為能源的電氣設(shè)備,在其使用的場(chǎng)合運(yùn)行時(shí),自身的電磁信號(hào)不影響周邊環(huán)境,也不受外界電磁干擾的影響,更不會(huì)因此發(fā)生誤動(dòng)或遭到破壞,而能完成預(yù)定功能的能力,要做到這一點(diǎn),常采取屏蔽、隔離、或接地等方法。
1、 屏蔽技術(shù)
屏蔽技術(shù)是利用金屬材料對(duì)電磁波具有良好的吸收和反射能力來抗干擾的,一般分為靜電屏蔽、磁屏屏蔽和電磁屏蔽三種。
用導(dǎo)體做成的屏蔽外殼處于電場(chǎng)時(shí),由于殼內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零,可以保護(hù)放置于其中的電路不受電場(chǎng)干擾;或?qū)щ婓w放入接地的導(dǎo)體殼內(nèi),則殼內(nèi)電場(chǎng)不能穿透到外面,這就是靜電屏蔽。磁屏屏蔽是用一定厚度的磁鐵材料做成外殼,由于磁力線無法穿透殼內(nèi),可以保護(hù)內(nèi)部?jī)x器不受外部磁場(chǎng)影響。而電磁屏蔽是用一定厚度的導(dǎo)電材料做成外殼,由于交變電磁場(chǎng)在導(dǎo)體中按指數(shù)規(guī)律衰減,可以使殼內(nèi)儀器不受外界電磁場(chǎng)影響。動(dòng)平衡儀就應(yīng)用此技術(shù)。
導(dǎo)線是信號(hào)有線傳播的***通道,干擾將通過分布電容耦合到信號(hào)中,因此導(dǎo)線的選取要考慮屏蔽問題。導(dǎo)線可選擇同軸電纜,同時(shí)其屏蔽層要接地,并且同軸電纜的中心抽出線要盡量短;儀器的機(jī)箱為金屬材料時(shí),也可以作為屏蔽體,而采用塑料機(jī)箱時(shí),可以在其內(nèi)壁噴涂金屬屏蔽層。
2、 隔離技術(shù)
隔離是抑制干擾的有效手段之一。儀器中的隔離可分為空間隔離和器件隔離。空間隔離實(shí)現(xiàn)手段如下
1) 包裹干擾源
2) 功能電路合理布局,如使數(shù)字電路與模擬電路、微弱信號(hào)通路與***頻電路、智能單元與負(fù)載回路相隔一段距離,以減少互擾。
3) 信號(hào)之間的隔離。由于多路信號(hào)輸入時(shí)也會(huì)產(chǎn)生互擾,可以在信號(hào)之間用地線隔離。
隔離器件一般有隔離放大器、信號(hào)隔離變壓器和光電隔離器。
3、 接地技術(shù)
正確的接地能夠有效抑制外來干擾,同時(shí)可以提***儀器本身的可靠性,減少儀器自身產(chǎn)生的干擾因素,是屏蔽技術(shù)的重要保證。
儀器中所謂的地是一個(gè)公共基準(zhǔn)電位點(diǎn)。該基準(zhǔn)電位點(diǎn)用于不同場(chǎng)合就有了不同的名稱,如大地、基準(zhǔn)地、模擬地、數(shù)字地等。接地的目的是為了儀器的安全性和抑制干擾,為此,常見的接地方法有保護(hù)接地、屏蔽接地和信號(hào)接地等。
4、 濾波技術(shù)
共模干擾并不是直接干擾電路,而是通過輸入信號(hào)回路的不平衡轉(zhuǎn)成串膜干擾來影響電路的。而抑制串模干擾***常用的方法是濾波。濾波器是一種選頻器件,可根據(jù)串模干擾與信號(hào)頻率分布特性選擇合適的濾波器抑制串模干擾的影響。一般串模干擾的頻率比實(shí)際信號(hào)***,因此可采用無源阻容低能濾波器將其濾掉。