《传感器技术及应用》课程教学课件（教案讲稿）第十二章 检测系统的抗干扰技术

第十二章 检测系统的抗干扰技术 作为生产第一线的工程技术人员，经常会 遇到测控系统受到干扰而不能正常工作的情 况。现在，“干扰”这个名词在某些场合常 被“骚扰”所代替。在这一章里，卡卡将给 大家介绍几种常见的干扰，以及抗干扰的方 法，还要介绍几种行之有效的电磁兼容技术。 2022-11-9

2022-11-9 2 第十二章 检测系统的抗干扰技术 作为生产第一线的工程技术人员，经常会 遇到测控系统受到干扰而不能正常工作的情 况。现在， “干扰”这个名词在某些场合常 被“骚扰”所代替。在这一章里，卡卡将给 大家介绍几种常见的干扰，以及抗干扰的方 法，还要介绍几种行之有效的电磁兼容技术

做一个电磁干扰的小实验 将一台质量不佳的“电子镇流器式台灯”靠近 示波器的探头，我们会发现示波器的显示屏土出 现大量约宽度为数s的尖峰波形。 收音机了也会传出令人烦躁的“吱吱”噪声

2022-11-9 3 做一个电磁干扰的小实验 将一台质量不佳的“电子镇流器式台灯”靠近 示波器的探头，我们会发现示波器的显示屏上出 现大量约宽度为数μs的尖峰波形。 收音机了也会传出令人烦躁的“吱吱”噪声

第一节噪声干扰及防护 在测量过程中，往往会发现总是有一些无 用的背景信号与被测信号叠加在一起，称之为 骚扰或噪声。如果骚扰引起设备或系统的性能 下降时，称之为干扰。 衡量噪声对有用信号的影响常用信噪比 (SN)来表示，它是指在信号通道中，有用信 号功率P、与噪声功率P、之比，或有用信号电压 U、与噪声电压V之比即： S/N=101g(Ps/P、)=20g(U/U） (dB>

第一节 噪声干扰及防护 在测量过程中，往往会发现总是有一些无 用的背景信号与被测信号叠加在一起，称之为 骚扰或噪声。如果骚扰引起设备或系统的性能 下降时，称之为干扰。 衡量噪声对有用信号的影响常用信噪比 （S/N）来表示，它是指在信号通道中，有用信 号功率PS与噪声功率PN 之比，或有用信号电压 US与噪声电压UN之比即： S/N=10lg（ PS / PN ）=20lg（ US / UN ）（dB）

信噪比(SN)的计算举例 在测量过程中应尽量提高信噪比， 以减少噪声对测量结果的影响。 例：在扩音机输入端测得：话筒输出的做报 告者声音的平均电压为50mV,50Hz千扰“嗡 嗡”声的电压为0.5mV,求信噪比。 解S/N=20lg(50/0.5)dB=40dB 又问：当S/N分别为20dB、0dB 、 20dB时，说明做报告者声音与干扰声音之间 各为什么关系？

信噪比（S/N）的计算举例 在测量过程中应尽量提高信噪比， 以减少噪声对测量结果的影响。 例：在扩音机输入端测得：话筒输出的做报 告者声音的平均电压为50mV， 50Hz干扰“嗡 嗡”声的电压为0.5mV，求信噪比。 解 S/N=20lg（50/0.5） dB =40 dB 又问：当S/N分别为20 dB、0 dB 、 - 20 dB 时，说明做报告者声音与干扰声音之间 各为什么关系？

噪声源及干扰源 一、机械骚扰 机械振动或冲击使电 子检测装置中的元件发生 振动，改变了系统的电气 橡胶垫脚及弹簧 参数，造成可逆或不可逆 的影响。 对机械骚扰，可选用 专用减振弹簧-橡胶垫脚 或吸振橡胶海绵垫来降低 橡胶 系统的谐振频率，吸收振 海绵软垫 动的能量，从而减小系 统的振幅

噪声源及干扰源 一、机械骚扰 机械振动或冲击使电 子检测装置中的元件发生 振动，改变了系统的电气 参数，造成可逆或不可逆 的影响。 对机械骚扰，可选用 专用减振弹簧-橡胶垫脚 或吸振橡胶海绵垫来降低 系统的谐振频率，吸收振 动的能量， 从而减小系 统的振幅。 橡胶 海绵软垫 橡胶垫脚及弹簧

振动试验台 固定 频率、振幅均可调节 将被测仪器（如图中的电子天平）固定在 振动台上，逐渐增大振幅，测试在不同频率的 规定振幅下，产品指标是否变化

振动试验台 频率、振幅均可调节 将被测仪器（如图中的电子天平）固定在 振动台上，逐渐增大振幅，测试在不同频率的 规定振幅下，产品指标是否变化。 固定

跌落试验 产品在运 输过程中常因 为遭受剧烈震 动或跌落而损 坏或性能变差， 因此需要做抗 跌落试验和测 试。 跌落试验机

跌落试验 产品在运 输过程中常因 为遭受剧烈震 动或跌落而损 坏或性能变差， 因此需要做抗 跌落试验和测 试。 跌落试验机

二、湿度及化学骚扰 用绝缘漆浸 当环境相对湿度增加时，物 渍过的控制 体表面就会附着一层水膜，并渗 变压器 入材料内部，降低了绝缘强度， 造成了漏电、击穿和短路现象； 潮湿还会产生原电池电化学干扰 电压。 CNT控制变汪客 某些化学物品如酸、碱、盐 8kC-25 电 02725g-201 23 各种腐蚀性气体以及沿海地区的 四国：正公5 盐雾也会造成与潮湿类似的漏电 腐独现象，必须采取以下措施来 加以保护：浸漆、密封 浸茶可防可冰分 定期通电加热驱潮等。 进入线圈万部

二、湿度及化学骚扰 当环境相对湿度增加时，物 体表面就会附着一层水膜，并渗 入材料内部，降低了绝缘强度， 造成了漏电、击穿和短路现象； 潮湿还会产生原电池电化学干扰 电压。 某些化学物品如酸、碱、盐、 各种腐蚀性气体以及沿海地区的 盐雾也会造成与潮湿类似的漏电 腐蚀现象，必须采取以下措施来 加以保护：浸漆、密封、 定期通电加热驱潮等。 用绝缘漆浸 渍过的控制 变压器 浸漆可防止水分 进入线圈内部

仪器设备的防潮试验 51 喷淋试验 防水 G.BRAS 机械工业出版社 China Machine Press

仪器设备的防潮试验 喷淋试验

仪器设备的防潮试验（续） “步入式”恒温恒湿房（参考江苏省计量测试技术研究所资料〉 体积：25m3,温度调节范围：(-40~+80)C, 湿度调节范围：(30~90)%RH 可用于进行大型仪器设备的高低温、，恒定湿热、 交变湿热试验

仪器设备的防潮试验（续） “步入式”恒温恒湿房（参考江苏省计量测试技术研究所资料） 体积：25m3 ，温度调节范围：（-40～+80）℃， 湿度调节范围：（30～90）%RH 可用于进行大型仪器设备的高低温、恒定湿热、 交变湿热试验