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傳感器供電系統抗干擾設計方法
日期：2024-12-28 19:55
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摘要：
傳感器供電系統抗干擾設計方法m.nianbeng.cn
對傳感器、儀器儀表正常工作產生尖峰干擾的用電設備有：電焊機、大電機、可控機、繼電接觸器、帶鎮流器的充氣照明燈，甚至電烙鐵等。對于傳感器供電系統抗干擾設計可用硬件、軟件結合的辦法來抑制。接下來為您介紹抗干擾的方法：
一、采用硬、軟件結合的看門狗(watchdog)技術抑制尖峰脈沖的影響
軟件：在定時器定時到之前，CPU訪問一次定時器，讓定時器重新開始計時，正常程序運行，該定時器不會產生溢出脈沖，watchdog也就不會起作用。一旦尖峰干擾出現了“飛程序”，則CPU就不會在定時到之前訪問定時器，因而定時信號就會出現，從而引起系統復位中斷，保證智能傳感器回到正常程序上來。
二、采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅動器對傳感器的干擾。該措施對以上幾種干擾現象都可以有效地抑制。
三、實行電源分組供電，例如：將執行電機的驅動電源與控制電源分開，以防止它對傳感器的干擾。
四、采用高抗干擾性能的電源，如利用頻譜均衡法設計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機干擾非常有效，它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉換成低電壓峰值的電壓，但干擾脈沖的能量不變，從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力。
五、采用隔離變壓器
考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合，而是靠初、次級寄生電容耦合的，因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高傳感器抵抗共模干擾能力。
六、用硬件線路抑制尖峰干擾的影響
常用辦法主要有三種：
（1）在傳感器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設計的干擾控制器，將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上，從而減弱其破壞性；
（2）在傳感器交流電源輸入端加超級隔離變壓器，利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖；
（3）在傳感器交流電源的輸入端并聯壓敏電阻，利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓，從而削弱干擾的影響。
七、利用軟件方法抑制尖峰干擾
對于周期性干擾，可以采用編程進行時間濾波，也就是用程序控制可控硅導通瞬間不采樣，從而有效地消除供電系統對傳感器干擾。
對傳感器、儀器儀表正常工作產生尖峰干擾的用電設備有：電焊機、大電機、可控機、繼電接觸器、帶鎮流器的充氣照明燈，甚至電烙鐵等。對于傳感器供電系統抗干擾設計可用硬件、軟件結合的辦法來抑制。接下來為您介紹抗干擾的方法：
一、采用硬、軟件結合的看門狗(watchdog)技術抑制尖峰脈沖的影響
軟件：在定時器定時到之前，CPU訪問一次定時器，讓定時器重新開始計時，正常程序運行，該定時器不會產生溢出脈沖，watchdog也就不會起作用。一旦尖峰干擾出現了“飛程序”，則CPU就不會在定時到之前訪問定時器，因而定時信號就會出現，從而引起系統復位中斷，保證智能傳感器回到正常程序上來。
二、采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅動器對傳感器的干擾。該措施對以上幾種干擾現象都可以有效地抑制。
三、實行電源分組供電，例如：將執行電機的驅動電源與控制電源分開，以防止它對傳感器的干擾。
四、采用高抗干擾性能的電源，如利用頻譜均衡法設計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機干擾非常有效，它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉換成低電壓峰值的電壓，但干擾脈沖的能量不變，從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力。
五、采用隔離變壓器
考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合，而是靠初、次級寄生電容耦合的，因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高傳感器抵抗共模干擾能力。
六、用硬件線路抑制尖峰干擾的影響
常用辦法主要有三種：
（1）在傳感器交流電源輸入端串入按頻譜均衡的原理設計的干擾控制器，將尖峰電壓集中的能量分配到不同的頻段上，從而減弱其破壞性；
（2）在傳感器交流電源輸入端加超級隔離變壓器，利用鐵磁共振原理抑制尖峰脈沖；
（3）在傳感器交流電源的輸入端并聯壓敏電阻，利用尖峰脈沖到來時電阻值減小以降低儀器從電源分得的電壓，從而削弱干擾的影響。
七、利用軟件方法抑制尖峰干擾
對于周期性干擾，可以采用編程進行時間濾波，也就是用程序控制可控硅導通瞬間不采樣，從而有效地消除供電系統對傳感器干擾。
