《微机测控技术ch》PPT课件

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1、7.2硬件抗干扰技术1硬件抗干扰的常用措施1、接地技术2、屏蔽技术3、长线传输的干扰及抑制4、共模干扰的抑制5、差模干扰的抑制6、供电系统抗干扰7、印刷电路板抗干扰微机测控技术2一、接地技术1、接地的基本概念2、接地环路与共模干扰3、系统接地设计微机测控技术3(一)接地的基本概念地：电路或系统中，为各信号提供参考电位的等电位点或等电位面。接地：将某点与一个等电位点或等电位面之间用低电阻导体连接起来，构成基准电位。微机测控技术41、测控系统中的地线种类1)信号地检测系统中，原始信号是用传感器从被测对象获取的，信号地指传感器本身的零

2、电位基准线。2)模拟地模拟信号的参考点，所有电路的模拟地最终都与供给模拟电路电流的直流电源的参考点连接。3)数字地数字信号的参考点，所有电路的数字地最终都与供给数字电路电流的直流电源的参考点相连。微机测控技术54)负载地指大功率负载或感性负载的地线。当大功率负载被切换时，地电流中会出现很大的瞬态分量，对低电平的模拟电路乃至数字电路都会产生严重干扰，这类负载的地线称为噪声地。微机测控技术65)系统地为避免地线公共阻抗的耦合干扰，模拟地、数字地、负载地应严格分开，最后汇合在一点，该点称为系统地，为整个系统的统一参考电位。系统或设备的

3、机壳上的某一点通常与系统地相连接，供给系统各个环节的直流稳压或非稳压电源的参考点也都在系统地上。微机测控技术72、共地和浮地浮地系统：1）系统地与大地绝缘的系统。2）系统地不一定是零电位，仅为系统的等电位点。共地系统1）系统地与大地相连的系统。2）系统地与大地电位相同。微机测控技术8绝对零电位：地球电位作为绝对基准电位也即绝对零电位。绝对零电位常用连接方法：地下埋设铜板或插入金属棒等作为连接大地的地线。微机测控技术9常用系统的接地设计共地系统：1）采用共地系统，有利于信号线的屏蔽处理(抑制干扰)；2）机壳接地可免除操作人员的触电

4、危险；浮地系统：优点：对地电阻较大，对地分布电容较小，外部共模干扰引起的干扰电流较小。微机测控技术10实现方式：1）机壳与大地完全绝缘：机壳较大时，机壳与大地间分布电容和有限的漏电阻使系统地与大地间的可靠绝缘非常困难。2）系统地不接机壳：后果：贴地布线的原则(系统内部的信号传输线、电源线和地线应贴近接地的机柜排列，机柜可起到屏蔽作用)难以实施。微机测控技术11共地系统中有接地注意点-可靠接地1）系统地不能连接到交流电源的零线上；2）系统地不能连到大功率设备安全地线上；交流电源及大功率设备地与大地间存在着随机变化的电位差，幅值变化

5、范围从几十mV至几十V。3）共地系统必须另设接地线；4）为防止大功率交流电源地电流对系统地的干扰，系统地的接地点和交流电源接地点间的最小距离不应少于800m，所用的接地棒按常规的接地工艺深埋，且与电力线垂直。微机测控技术123、接地方式1)串联单点接地2)并联单点接地3)多点接地微机测控技术13①串联单点接地方式：两个或两个以上的电路共用一段地线1）R1、R2和R3是各地线等效电阻；2）I1、I2和I3是电路1、2和3的入地电流。3）地电流在地线等效电阻上产生压降，三个电路与地线的连接点的对地电位具有不同的数值：VA=(I1+I

6、2+I3)R1VB=VA+(I2+I3)R2VC=VB+I3·R3微机测控技术14串联单点接地的特点1）电路的地电位受其他电路地电流变化的调制，电路的输出信号受到干扰；2）干扰由地线公共阻抗耦合作用产生的；3）离接地点越远，电路中出现噪声干扰越大；4）串联接地方式布线最简单，费用最省。微机测控技术15串联单点接地方式的适用电路：地电流较小且相差不太大的电路。抗干扰措施：为使干扰最小，把电平最低的电路安置在离接地点(系统地)最近的地方与地线相接。微机测控技术16②并联单点接地各电路的地线只在一点(系统地)汇合，如图：微机测控技术1

7、7并联单点接地的特点1）电路的对地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关，因而没有公共阻抗耦合噪声；2）地线太多，复杂的系统这一矛盾更突出；微机测控技术183）不能用于高频信号系统。a、地线一般较长，高频情况下，地线的等效电感和各地线之间杂散电容耦合的影响不容忽视；b、地线的长度等于信号波长的奇数倍时，地线呈极高阻抗，变成一个发射天线，对邻近电路产生严重的辐射干扰；c、应把地线长度控制在1/20信号波长之内。微机测控技术19③多点接地方式1）各电路或元件的地线以最短的距离就近连到地线汇流排(通常是金属底板)上；2）地线很短(小于2

8、5mm)，底板表面镀银，所以阻抗都很小；3）不能用在低频系统中。各电路的地电流流过地线汇流排的电阻会产生公共阻抗耦合噪声。微机测控技术20接地方式的选用1）信号频率低于1MHz时，采用单点接地方式；2）信号频率高于10MHz时，采用多点接地；3）频率处于1-10