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1、南京理工大学毕业设计(论文)外文资料翻译教学点：无锡科技职业学院专业：电子工程姓名：林祥准考证号：024912201033(用外文写)外文出处：Photoelectricsensorelectromagneticcompatibilitydesignthesi附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语：签名：年月日注：请将该封面与附件装订成册。附件1：外文资料翻译译文光电传感器的电磁兼容设计论文摘要:在多个光电传感器构成的计算机控制系统中,电磁兼容是很重要的。经过电磁兼容设计,光电传感器的电磁辐射强度降低了,
2、抗电磁干扰能力显著提高。介绍了光电传感器主要部分及整体进行电磁兼容设计的方法,提供了电磁兼容试验方法。关键词:光电传感器；电磁兼容；设计；试验引言 广泛应用于工业自动化领域的光电传感器,一般是开关型的,被称为光电开关。光电传感器由投光器、受光器、集成电路、输出电路等组成,属弱电检测传感器。它容易受到强电设备的电磁干扰。它工作时,引起电磁辐射,形成电磁干扰。当动作频率较高、多个传感器相距较近时,仪器仪表、总线系统、计算机等弱电设备会受到强烈的干扰,传感器本身也会受到强烈的干扰,此时电磁兼容问题显得更突出。电磁兼容设计的目
3、的,一是使传感器本身在电磁环境中能正常工作,避免出现误动作,二是避免传感器成为电磁干扰源。1.光干扰的抑制光电传感器以光为媒介进行无接触检测。光是一种频率很高的电磁波。光干扰也算是一种电磁干扰,光干扰是传感器误动作的主要因素之一。环境光、背景光和周围其它光电传感器发出的光是光干扰源。以红外线为媒介进行检测则可减小可见光的影响,红外光也不影响可见光。红外线光电传感器可用滤光镜滤去可见光。对于周围环境其它光电传感器的光干扰,可用外壳、套筒、夹缝来抑。投光器外壳结构设计得当,可使发出的光成为规则光束,而非散射状,使用时又安装得
4、当,则投光器难成为光干扰源。传感器设计时,采用偏振光及高频调制的脉冲光,采用同步检波方式,都有利于抑制光干扰。2.电路板电磁兼容 光电传感器通过高频调制产生高频电信号。在高频下,一根导线等效为一个电感。因此,须尽可能缩短传感器内高频线的长度。印制板迹线设计时要考虑尽可能减小电磁辐射。迹线辐射比集成电路辐射要强。迹线的大小相等、方向相反的电流环路,则会向空间辐射磁场,也会接受空间的磁场。此时为差模辐射。可通过减小环路面积S和环路电流i来减小差模辐射。共模辐射可用对地电压激励的、长度小于1/4波长的短单极天线来模拟。 短
5、单极天线长度共模电压转换成了差模电流i。减小地电压和将差模电流旁路到地可减小共模辐射。 总的来说,印制板迹线长度宜短,宜增加宽度,但不宜突然增宽,不宜突然拐弯。尽可能增大地线面积以减小地线阻抗。高频信号线、电源线应尽可能平行地靠近地线。传感器应选用低功耗器件,如CMOS集成电路。CMOS器件抗干扰能力强,CMOS逻辑电路抗扰度高达20%。低功耗器件发热小,这有利于传感器设计得更紧密,有利于传感器稳定工作。3.输出电路电磁兼容 输出电路是传感器的末级电路,一般是无触点开关电路。常用输出元件有三极管和晶闸管。三极管状态改
6、变时,引起电磁辐射。在三极管集电极与发射极之间并接RC吸收电路,用电感L来抑制di/dt,就可减小电磁辐射的能量。输出电路电磁兼容设计的另一种方法是屏蔽。晶闸管被屏蔽,LC滤波网络用来抑制晶闸管动作时产生的浪涌。滤波网络与屏蔽罩均接地。4.抗干扰编码 现在,通信、接口、总线技术的发展也促使二进制传感器的智能化。AS-Interface是一个执行器-传感器-接口总线系统。AS-Interface总线系统最多可安装248个二进制传感器。AS-Interface芯片与光电传感器配合,可使传感器与AS-Interface总线相
7、连。同一总线上,多个传感器相互干扰的问题比较严重。这可在传感器通信时,在信息中加入监督码元（冗余码）进行抗干扰。如用00000、11111代替0、1。当收到10111,那可认为错了一位,并自动纠正第二位。5.电磁兼容试验 电磁兼容设计靠电磁兼容试验来验证与改进。现在,有了比较完善的电磁兼容试验方法和专门的试验设备。开关电器动作时,形成强烈的干扰,产生瞬态脉冲。IEC61000-4-4标准对电快速瞬变脉冲干扰作出规定,分为单个脉冲、一群脉冲、脉冲群。脉冲群波形周期为300ms,脉冲束宽度为15ms。单个脉冲和一群脉冲中单
8、个脉冲的宽度要小于15ms。IEC1024规定的雷电模拟脉冲的宽度也要小于15ms。光电传感器内部采用小电容对瞬变脉冲滤波比较适应。传感器若受主机控制,则可在软件中采用数字滤波、延时指令来抑制瞬变干扰。应考虑信号线阻抗匹配问题。所谓阻抗匹配就是信号线的负载应与信号线的特性阻抗相等。特性阻抗与信号线的宽度、与地线层的距
