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《基于光电传感器的电磁兼容问题深入探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于光电传感器的电磁兼容问题深入探讨班级：10807050208姓名：贾胜林[摘要]光电传感器,被广泛应用于工业自动化领域。它一般是开关型的,也被称为光电开关。光电传感器属弱电检测传感器。它是由投光器、受光器、集成电路、输出电路等组成，容易受到强电设备的电磁干扰。在其工作时,也会引起电磁辐射,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
2、免传感器成为电磁干扰源。[Abstract]Photoelectricsensors,arewidelyusedinthefieldofindustrialautomation.Itisgenerallyaswitchtype,alsoknownasthephotoelectricswitch.Photoelectricsensorwhichbelongstotheweakcurrentsensor.Itiscomposedofalightprojector,alightreceiver,integratedcircuit,outpu
3、tcircuit,susceptibletoelectromagneticinterferenceofelectricequipment.Initswork,alsocancausetheformationofelectromagneticradiation,electromagneticinterference.Whentheactionofhighfrequency,multiplesensorsarenear,instrumentation,computerbussystem,suchasweakequipmentwillbes
4、ubjecttostronginterference,thesensoritselfcanalsobeaffectedbythestronginterference,theelectromagneticcompatibilityproblemappearsmoreoutstanding.Electromagneticcompatibilitydesignpurposes,oneistomakethesensoritselfintheelectromagneticenvironmenttowork,toavoidthemisoperat
5、ion,twoistoavoidthesensorbecomesthesourceofelectromagneticinterference[关键词]光电传感器电磁干扰电磁兼容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[1]。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
6、来抑制[2]。图1是一种受光器结构图。 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。迹线如构成如图2所示的大小相等、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。 图中i为
7、环路电流。设环路面积为S,电信号频率为f,测量天线到辐射平面的距离为d,测量天线与印制板平面的夹角为θ,则测得电场强度为[3] 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。共模辐射的电场强度为[3] 式中l为短单极天线长度,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。
8、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。 输出电路是传感器的末级电路,一般是无触点开
