干扰的耦合方式
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仪器仪表噪声形成干扰的三要素与耦合方式作者:于彭波来源:《中国教育技术装备》2010年第06期摘要仪器仪表工作环境有很多噪声,这些噪声会产生干扰,干扰通过不同的耦合方式进入仪器仪表,使测量结果偏离真实值,或使工作失常,在使用仪器仪表时必须考虑耦合问题。
关键词干扰源;干扰;耦合中图分类号:TB535 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)06-0064-02Noise Interference in Formation of Three Elements and Coupling on Instrumentation//Yu PengboAbstract Instrumentation work environment tend to have a lot of noise, the noise will produce interference coupling of various disturbances enter through different instruments, so that measurement results deviate from the true values, or makes work disorders, when using the instrument must consider the coupling problem.Key words noise-source; disturbance; couplingAuthor’s address Weihai Vocational College, Weihai, Sha ndong, China 2642001 引言仪器仪表的工作环境有很多噪声,这些噪声会产生各种各样的干扰,影响仪器仪表正常工作和测量结果,要保证仪器仪表正常工作,就要弄懂噪声产生干扰的来源和耦合传输问题。
2 噪声形成干扰的三要素噪声形成干扰对仪器仪表正常工作造成影响的三要素是噪声源、对噪声敏感的仪器仪表易感电路和两者之间的耦合通道。
干扰的分类
1干扰的分类
干扰的分类有好多种,通常可以根据噪声产生的缘由、传导方式、波形特性等等进行不同的分类。
按产生的缘由分:
可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。
按传导方式分:可分为共模噪声和串模噪声。
按波形分:可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。
2 干扰的耦合方式
干扰源产生的干扰信号是通过肯定的耦合通道才对测控系统产生作用的。
因此,我有必要看看干扰源和被干扰对象之间的传递方式。
干扰的耦合方式,无非是通过导线、空间、公共线等等,细分下来,主要有以下几种:
(1)直接耦合:
这是最直接的方式,也是系统中存在最普遍的一种方式。
比如干扰信号通过电源线侵入系统。
对于这种形式,最有效的方法就是加入去耦电路。
从而很好的抑制。
(2)公共阻抗耦合:
这也是常见的耦合方式,这种形式经常发生在两个电路电流有共同通路的状况。
为了防止这种耦合,通常在电路设计上就要考虑。
使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。
(3)电容耦合:
又称电场耦合或静电耦合。
是由于分布电容的存在而产生的耦合。
(4)电磁感应耦合:
又称磁场耦合。
是由于分布电磁感应而产生的耦合。
(5)漏电耦合:
这种耦合是纯电阻性的,在绝缘不好时就会发生。
开关电源干扰耦合的两种方式开关电源干扰耦合有两种方式:传导耦合方式,辐射耦合方式。
传导耦合是骚扰源与敏感设备之间的主要耦合途径之一。
传导耦合必须在
骚扰源与敏感设备之间存在有完整的电路连接,电磁骚扰沿着这一连接电路从
骚扰源传输电磁骚扰至敏感设备,产生电磁干扰。
按其耦合方式可分为电路性
耦合、电容性耦合和电感性耦合。
在开关电源中,这3种耦合方式同时存在,
互相联系。
1. 电路性耦合
电路性耦合是最常见、最简单的传导耦合方式。
其又有以下几种:
1)直接传导耦合导线经过存在骚扰的环境时,即拾取骚扰能量并沿导线传
导至电路而造成对电路的干扰。
2)共阻抗耦合由于两个以上电路有公共阻抗,当两个电路的电流流经一个
公共阻抗时,一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另
一个电路,这就是共阻抗耦合。
形成共阻抗耦合骚扰的有电源输出阻抗、接地线的公共阻抗等。
2. 电容性耦合
电容性耦合也称为电耦合,由于两个电路之生的尖峰电压是一种有较大幅
度的窄脉冲,其频间存在寄生电容,使一个电路的电荷通过寄生电容影响到另
一条支路。
3. 电感性耦合
电感性耦合也称为磁耦合,两个电路之间存在互感时,当干扰源是以电源
形式出现时,此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰。
传导耦合和辐射耦合是电磁干扰的两种主要传播途径。
传导耦合,顾名思义,就是利用导电介质,将一个网络中的信号耦合到另一个网络中去。
这意味着干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感器,从而发生干扰现象。
而辐射耦合则是通过空间,以电磁波的形式把信号从干扰源传输到另一个网络中。
这种耦合是通过介质以电磁波的形式传播,干扰能量按照电磁场的规律向周围空间发射。
在实际工程应用中,两个设备之间发生干扰通常包含着许多种途径的耦合。
正因为多种途径的耦合同时存在,反复交叉耦合,共同产生干扰,才使电磁干扰变得难以控制。
干扰的耦合方式
干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电控系统发生电磁干扰作用的。
干扰的耦合方式无非是通过导线、空间、公共线等作用在电控系统上。
分析下来主要有以下几种。
直接耦合:这是干扰侵入最直接的方式,也是系统中存在最普遍的一种方式。
如干扰信号通过导线直接侵入系统而造成对系统的干扰。
对这种耦合方式,可采用滤波去耦的方法有效地抑制电磁干扰信号的传入。
公共阻抗耦合:这也是常见的一种耦合方式。
常发生在两个电路的电流有共同通路的情况。
公共阻抗耦合有公共地和电源阻抗两种。
防止这种耦合应使耦合阻抗趋近于零、使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。
电容耦合:又称电场耦合或静电耦合,是由于分布电容的存在而产生的一种耦合方式。
电磁感应耦合:又称磁场耦合。
是由于内部或外部空间电磁场感应的一种耦合方式,防止这种耦合的常用方法是对容易受干扰的器件或电路加以屏蔽。
辐射耦合:电磁场的辐射也会造成干扰耦合,是一种无规则的干扰。
这种干扰很容易通过电源线
传到系统中去。
另当信号传输线较长时,它们能辐射干扰波和接收干扰波,称为大线效应。
漏电耦合:所谓漏电耦合就是电阻性耦合。
这种干扰常在绝缘降低时发生。