（2）各种电气设备运行产生干扰 各种电气设备运行产 生的干扰是电磁干扰。 内部干扰主要是指测量电路内部各种元器件的噪声所引起的 干扰。
自然界干扰源和人为干扰源
X光机产生大功率 高频干扰
闪电产生电磁场干扰
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电吹风机干扰电视机的演示
电吹风机产生的 电磁波干扰以两种途径 到达电视机：一是通过 共用的电源插座，二是 以空间电磁场传输的方 式由电视机的天线接收 。应设法切断这些干扰 途径。
执行器
控制及功率放大
信号记录
被测对象
传感器
信号调理电路
数据采集
信号处理
信号传输
稳压电源
输入设备
信号显示
图12-1 现代检测系统一般组成框图
13.1.2 现代检测技术应用实例
1、ST300系列智能式压力传感器
美国霍尼韦尔公司推出的ST-3000系列 传感器，它将差压、静压和温度三种传感 器集成在一块半导体基片上。可以同时测 量差压、静压和温度这三个参数，并具有 压力校准和温度补偿功能。
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加屏蔽罩后的中频变压器 20
1.静电屏蔽
静电屏蔽是用铜或铝等导电性良好的金属为材料制作 成封闭的金属容器，并与地线连接，把需要屏蔽的电路置于 其中，使外部干扰电场的电力场不影响其内部的电路，反之 ，内部电路产生的电力线也无法影响外电路。静电屏蔽的容 器器壁上允许有较小的孔洞（作为引线孔或调试孔）它对屏 蔽的影响不大。
13.2 检测系统的抗干扰技术
13.2.1 干扰源
所谓干扰，就是指影响测量结果或作用于控制系统的各 种无用信号。
产生干扰信号的干扰源一般可分为外部干扰和内部干两 种。
外部干扰主要来自自然界的干扰以及各种电气设备运行 产生的干扰。
（1）自然干扰 各种自然现象,如闪电、雷击、宇宙射线、 环境（温度、湿度等）变化均可产生自然干扰。
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由电源配电回路 引入的干扰
交流供配电线路在工业现场的分布相当于一个吸收各 种干扰的网络, 而且十分方便地以电路传导的形式传遍各 处，经检测装置的电源线进入仪器内部造成干扰。最明显 的是电压突变和交流电源波形畸变，它使工频的高次谐波 (从低频一直延伸至高频) 经电源线进入仪器的前级电路 。例如，由调压或逆变电路中的晶闸管引起的大功率高次 谐波干扰；又如开关电源经电源线往外泄漏出的几百千赫 兹尖脉冲干扰。
共模干扰仪可依靠放大器的共模抑制比KCMR来克服 。较好的放大器共模抑制比可达100dB以上,所以共模干 扰对检测装置的影响不大。但当系统的两个输入端出现 很难避免的不平衡时, 共模电压的一部分将转换为串模 干扰，就较难消除了。因此必须尽量保持电路的对地平 衡。
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共模干扰与串模干扰举例
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13.2.2 干扰的作用方式
对传感器来说构成干扰的噪声源主要有以 下几种类型： 1．路和场的干扰 2．串模干扰与共模干扰 3．软件干扰
1.路和场的干扰
路的干扰必须在干扰源和被干扰对象之间有完 整的电路连接，干扰沿着这个通路到达被干扰对象 。例如通过电源线、变压器引入的干扰 ；场的干扰 不需要沿着电路传输，而是以电磁场辐射的方式进 行。例如，电源线对传感器的信号线的电场耦合干 扰；又如电焊机电缆上的强电流对信号线的磁场耦 合干扰。
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由电焊引起的干扰
电焊机电缆产生强磁场干扰
磁场交链
信号线
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16Biblioteka 2.共模干扰与串模干扰如果干扰源对两根信号传输线的干扰大小相等、 相位相同, 就属于共模干扰。由于“仪用放大器”的共模 抑制比 KCMR 较大, 所以共模干扰可以被抑制。但当系统 两个输入端出现很难避免的不平衡时, 共模电压的一部分 将转换为串模干扰，就较难消除了。
本章内容
13.1 现代检测技术 13.2 检测系统的抗干扰技术
学习目标
• 了解现代测试系统的基本结构。 • 了解常见干扰的种类及防护。
13.1 现代检测技术
13.1.1 现代检测系统的基本结构
一般包括硬件和软件两大部分。 1、硬件主要都是由传感器、信号调理电路、 数据采集、信号处理、信号记录、传输及显示 等部分组成。 2、软件主要实现信号的采集、处理与分析等 功能，实现硬件难以实现的功能。
仪器设备的屏蔽外壳 必须接地
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2.低频磁屏蔽
低频磁屏蔽是用来隔离低频（主要指50Hz）磁场和 固定磁场（也称静磁场，其幅度、方向不随时间变化，如 永久磁铁产生的磁场）耦合干扰的有效措施。静电屏蔽线 或静电屏蔽盒对低频磁场不起隔离作用。必须采用高导磁 材料作屏蔽层，以便让低频干扰磁力线只从磁阻很小的磁 屏蔽层上通过，使低频磁屏蔽层内部的电路免受低频磁场 耦合干扰的影响。有时还将屏蔽线穿在接地的铁质蛇皮管 或普通铁管内，同时达到静电屏蔽和低频屏蔽的目的。
热电偶引线与220V电源线靠得太近将引起电场偶合干扰。 如果UNi对两根信号传输线的干扰大小相等、相位相同,就属于 共模干扰。
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13.2.2 干扰的抑制方法
• 常用的抗干扰措施有屏蔽、隔离、接地 、滤波、信号线的扭绞和软件技术等。
一、屏蔽技术
未加屏蔽罩时，中频变 利用金属材料制 压器线圈易受外界干扰。 成容器，将需要防护 的电路包围在其中， 可以防止电场或磁场 耦合干扰的方法称为 屏蔽。屏蔽可分为静 电屏蔽、低频磁屏蔽 和电磁屏蔽等几种。 根据不同的对象，使 用不同的屏蔽方式。
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3.电磁屏蔽
镀铜电磁屏蔽盒
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电磁屏蔽是采用导电良好
的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽盒 等不同的外形，将被保护的电路 包围在其中。它屏蔽的干扰对象 是高频（40kHz以上）磁场。 干 扰源产生的高频磁场遇到导电良 好的电磁屏蔽层时，就在其外表 面感应出同频率的电涡流，从而 消耗了高频干扰源磁场的能量。 其次，电涡流也将产生一个新的 磁场，抵消了一部分干扰磁场的 能量，从而使电磁屏蔽层内部的 电路免受高频干扰磁场的影响。23
(a) 原理框图
(b) 输入电路
图13-2 ST-3000型智能压力传感器组成图
2、智能化多种气体探测报警装置
利用计算机组成的智能化多种气体 探测报警装置以计算机为核心，能采集 多个气敏传感器的输出数据，并根据预 设定值判断是否报警。还能对氧化物气 体传感器的加热电流予以控制。
图13-3 智能化多种气体探测装置系统框图