《干擾源及防護措施》PPT課件

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1、干擾源及防護在非電量測量過程中，往往會發(fā)現(xiàn)總是有一些無用的背景信號與被測信號疊加在一起，這稱為干擾，有時也采用噪聲這一習(xí)慣用語。噪聲對檢測裝置的影響必須與有用信號共同分析才有意義。衡量噪聲對有用信號的影響常用信噪比（S/N）來表示，它是指在信號通道中，有用信號功率PS與噪聲功率PN之比，或有用信號電壓US與噪聲電壓UN之比。信噪比常用對數(shù)形式來表示，單位為dB，即S/N=10lg（PS/PN）=20lg（US/UN）（dB）在測量過程中應(yīng)盡量提高信噪比，以減少噪聲對測量結(jié)果的影響。干擾與噪聲9/5/2

2、0211信噪比（S/N）的計算舉例在擴音機輸入端測得：話筒輸出的做報告者聲音的平均電壓為50mV，50Hz干擾“嗡嗡”聲的電壓為0.5mV，求信噪比。解S/N=20lg（50/0.5）dB=40dB又問：當S/N分別為20dB、0dB、-20dB時，說明做報告者聲音與干擾聲音之間各為什么關(guān)系？9/5/20212噪聲源及干擾源一、機械干擾機械干擾是指機械振動或沖擊使電子檢測裝置中的元件發(fā)生振動，改變了系統(tǒng)的電氣參數(shù)，造成可逆或不可逆的影響。對機械干擾，可選用專用減振彈簧-橡膠墊腳或吸振橡膠海綿墊來降低系

3、統(tǒng)的諧振頻率，吸收振動的能量，從而減小系統(tǒng)的振幅。橡膠海綿軟墊橡膠墊腳及彈簧9/5/20213振動試驗臺頻率、振幅均可調(diào)節(jié)將被測儀器（如圖中的電子天平）固定在振動臺上，逐漸增大振幅，測試在不同頻率的規(guī)定振幅下，產(chǎn)品指標是否變化。固定9/5/20214跌落試驗產(chǎn)品在運輸過程中常因為遭受劇烈震動或跌落而損壞或性能變差，因此需要做抗跌落試驗和測試。跌落試驗機9/5/20215二、濕度及化學(xué)干擾當環(huán)境相對濕度大于65%時，物體表面就會附著一層厚度為0.01~0.1um的水膜，并滲入材料內(nèi)部，降低了絕緣強度，造

4、成了漏電、擊穿和短路現(xiàn)象；潮濕還會加速金屬材料的腐蝕，并產(chǎn)生原電池電化學(xué)干擾電壓；在較高的溫度下，潮濕還會促使霉菌的生長，并引起有機材料的霉爛。某些化學(xué)物品如酸、堿、鹽、各種腐蝕性氣體以及沿海地區(qū)由海風(fēng)帶到岸上的鹽霧也會造成與潮濕類似的漏電腐蝕現(xiàn)象。9/5/20216二、濕度及化學(xué)干擾對在上述環(huán)境中工作的系統(tǒng)必須采取以下措施來加以保護：1)將變壓器等易漏電或擊穿的元器件用絕緣漆或環(huán)氧樹脂浸漬，將整個印制電路板用防水硅膠密封(如洗衣機中)2)對設(shè)備定期通電加熱驅(qū)潮，或保持機箱內(nèi)的微熱狀態(tài)。3)將易受潮的

5、電子線路安裝在不透氣的機箱中，箱蓋用橡膠圈密封。用絕緣漆浸漬過的控制變壓器浸漆可防止水分進入線圈內(nèi)部9/5/20217儀器設(shè)備的防潮試驗噴淋試驗9/5/20218儀器設(shè)備的防潮試驗（續(xù)）“步入式”恒溫恒濕房（參考江蘇省計量測試技術(shù)研究所資料）體積：25m3，溫度調(diào)節(jié)范圍：（-40～+80）℃，濕度調(diào)節(jié)范圍：（30～90）%RH可用于進行大型儀器設(shè)備的高低溫、恒定濕熱、交變濕熱試驗。9/5/20219三、熱干擾熱量，特別是溫度波動以及不均勻的溫度場對檢測裝置的干擾主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1)溫漂：各種電

6、子元件均有一定的溫度系數(shù)，溫度升高，電路參數(shù)會隨之改變，引起誤差。2)接觸熱電動勢：由于電子元件多由不同金屬構(gòu)成，當它們相互連接組成電路時，如果各點溫度不均勻就不可避免地產(chǎn)生熱電勢，它疊加在有用信號上引起測量誤差。3)元器件長期在高溫下工作時，將降低使用壽命、降低耐壓等級，甚至燒毀。9/5/202110三、熱干擾克服熱干擾的防護措施有：1)在設(shè)計檢測電路時，盡量選用低溫漂元件。例如采用金屬膜電阻、低溫漂、高精度運放，對電容器容量穩(wěn)定性要求高的電路使用聚苯乙烯等溫度系數(shù)小的電容器等。2)盡量采用低功耗、

7、低發(fā)熱元件。如電源變壓器采用高效率、低空載電流系列(例如R型、環(huán)型)等。3)在電路中考慮采取軟、硬件溫度補償措施。4)選用的元器件規(guī)格要有一定的余量。例如電阻的瓦數(shù)要比估算值大一倍以上．電容器的耐壓、晶體管的額定電流、電壓均要增加一倍以上、其成本并不與額定值成比例增加，但可靠性卻大為提高。必須了解：在一個系統(tǒng)的幾千個元器件中，只要有一個損壞，就可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，造成的經(jīng)濟損失可能很大。9/5/202111克服熱干擾的防護措施5)儀器的前置級(通常指輸入級)應(yīng)盡量遠離發(fā)熱元件，例如電源變壓器、穩(wěn)壓模

8、塊、功率放大器等。如果儀器內(nèi)部采用上下層結(jié)構(gòu)，前置級應(yīng)置于最下層。如果儀器本身有散熱風(fēng)扇，則前置級必須處于冷風(fēng)進風(fēng)口(必須加裝過濾灰塵的毛氈)，功率級置于出風(fēng)口。6)加強散熱?？諝獾膶?dǎo)熱系數(shù)比金屬小幾千倍，應(yīng)給發(fā)熱元件安裝散熱片，應(yīng)盡量將散熱片的熱量傳導(dǎo)到金屬機殼上，通過面積很大的機殼來散熱，元器件與散熱片之間還要涂導(dǎo)熱硅脂或墊導(dǎo)熱薄膜；如果發(fā)熱量較大，應(yīng)考慮強迫對流，采用排風(fēng)扇或半導(dǎo)體致冷器件以及熱管來有效地降低功率器件的溫度；有條件時，將檢測儀器放在