在傳感器的實際應用中,尤其是工業(yè)生產上廣泛地應用各種傳感器及自動檢測裝置來監(jiān)視生產的各個環(huán)節(jié)。在這樣的系統(tǒng)中,往往需要用數百個不同的傳感器來將各種不同的非電參量轉換成電參量 ,供微處理器進行處理。但由于生產現(xiàn)場往往存在大量的干擾源,它們會直接影響到傳感器的工作,進而對整個檢測系統(tǒng)造成很大影響,因此抗干擾技術是傳感器應用系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié) ,是傳感器應用電路設計是否成功的關鍵。

干擾可能來自外部供電電路的電磁干擾,也可能是元器件自身的性能所引起的干擾。其主要干擾源有: 靜電感應,電磁感應`漏電流感應\射頻干擾及其他干攏等。總的來說可以將傳感器的干擾源分為三個部分: a.局部產生 b.子系統(tǒng)內部的耦合c.外部產生(如電源頻率的干擾)。正是因為傳感器所受干擾源的多種多樣性,所以在采取抗干擾措施時應具體問題具體分析,對不同的干擾采取不同的措施是傳感器抗干擾的原則。一般從以下幾個方面采取抗干擾的措施。

供電系統(tǒng)的抗干擾設計

對傳感器、儀器儀表正常工作危害最嚴重的是電網尖峰脈沖干擾,產生尖峰干擾的用電設備有:電焊機、大電機、可控機、繼電接觸器等。尖峰干擾可用硬、軟件結合的辦法來加以抑制。1)用硬件線路抑制尖峰干擾的影響,常用辦法主要有三種: a.在儀器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設計的干擾控制器,將尖峰電壓集中的能 量分配到不同的頻段上,從而減弱其破壞性;b.在儀器交流電源輸入端加超級隔離變壓器,利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖;c.在儀器交流電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻,利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓,從而削弱干擾的影響。

采用硬、軟件結合的看門狗(watchdog)技術抑制尖峰脈沖的影響

在定時器定時到來之前,CPU 訪問一次定時器,讓定時器重新開始計時,正常程序運行 ,該定時器不會產生溢出脈章, watchdog也就不會起作用。一旦尖峰干擾出現(xiàn)了“ 飛程序",則CPU就不會在定時到來之前訪問定時器,定時信號就會出現(xiàn),從而引起系統(tǒng)復位中斷,保證系統(tǒng)的正常工作。

采用隔離變壓器

考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合,而是舍初、次級寄生電容看合的,因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離,減少其分布電容,以提高抵抗共模干擾能力。

采用高抗于擾性能的電源

如利用頻譜均衡法設計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機干擾非常有效,它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉換成低電壓峰值(電壓峰值小于TTL電平)的電壓,但干擾脈沖量不變,從而可以提高傳感器的抗干擾能力。