抗干扰技术实用教案.ppt

产生干扰(gānrǎo)的因素
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干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。从广义上讲，机电一体化系统的干扰因素包括(bāokuò)电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、声波干扰和振动干扰等等。
电磁干扰是指在工作过程中受环境因素的影响，出现的一些与有用信号无关的，并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。
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形成干扰的三个要素

产生干扰信号的设备被称为干扰源，如变压器、继电器、微波设备、电机、无绳电话和高压电线等都可以产生空中电磁信
(tújìng)
传播途径(tújìng)是指干扰信号的传播路径。

接收载体是指受影响的设备的某个环节，该环节吸收了干扰信号，并转化为对系统造成影响的电器参数。
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电磁干扰的种类
按干扰的耦合模式分类，电磁干扰分为以下五种类型。 
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磁场耦合干扰是指大电流周围磁场对机电一体化设备回路耦合形成(xíngchéng)的干扰。

漏电耦合干扰是因绝缘电阻降低而由漏电流引起的干扰，多发生于工作条件比较恶劣的环境或器件性能退化、器件本身老化的情况下。
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共阻抗干扰是指电路各部分公共导线阻抗、地阻抗和电源内阻压降相互耦合形成的干扰,这是机电一体化系统普遍存在的一种干扰。如图7-1所示的串联接地方式，由于接地电阻的存在，三个电路的接地电位明显不同。
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由各种大功率高频、中频发生装置,各种电火花以及(yǐjí)电台、电视台等产生的高频电磁波向周围空间辐射，形成电磁辐射干扰。雷电和宇宙空间也会有电磁波干扰信号。
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图7-1 接地(jiēdì)共阻抗干扰
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在电路中，干扰信号通常以串模干扰和共模干扰形式与有用信号一同传输。
1. 串模信号
串模干扰是叠加在被测信号上的干扰信号，也称横向干扰。产生串模干扰的原因有分布电容的静电耦合、长线(chánɡ xiàn)传输的互感、空间电磁场引起的磁场耦合以及50Hz的工频干扰等。
在机电一体化系统中，被测信号是直流（或变化比较缓慢的）信号，而干扰信号经常是一些杂乱的波形并含有尖峰脉冲，如图7-2(c)所示。图7-2中Us表示理想测试信号， U c表示实际传输信号，Ug表示不规则干扰信号。干扰可能来自信号源内部（图7-2(a)），也可能来自于导线的感应（图7-2(b)）。
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图7-2 串模干扰(gānrǎo)示意图
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共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口端的(duāndì)共有的信号干扰。图7-3所示的电路中，检测信号输入A/D转换器，A/D转换器的两个输入端上即存在公共的电压干扰。由于输入信号源与主机有较长的距离，输入信号Us的参考接地点和计算机控制系统输入端参考接地点之间存在电位差Ucm。这个电位差就在转换器的两个输入端上形成共模干扰。以计算机接地点为参考点，加到输入点A上的信号为Us+Ucm，加到输入点B上的信号为Ucm。
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图7-3 共模(ɡònɡ mó)干扰示意图
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抗干扰的措施(cuòshī)
屏蔽
屏蔽是指利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来，从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输(chuán shū)。按需屏蔽的干扰场的性质不同，可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。
电场屏蔽是为了消除或抑制由于电场耦合引起的干扰。
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