Analoge Sensoren werden häufig in der Schwerindustrie, der Leichtindustrie, der Textilindustrie, der Landwirtschaft, der Produktion und dem Baugewerbe, der täglichen Bildung und der wissenschaftlichen Forschung sowie in anderen Bereichen eingesetzt. Der analoge Sensor sendet ein kontinuierliches Signal mit Spannung, Strom, Widerstand usw. sowie der Größe der gemessenen Parameter. Beispielsweise sind Temperatursensoren, Gassensoren, Drucksensoren usw. übliche analoge Mengensensoren.
Bei analogen Mengensensoren kommt es bei der Signalübertragung ebenfalls zu Störungen, hauptsächlich aufgrund der folgenden Faktoren:
1. Elektrostatisch induzierte Störungen
Elektrostatische Induktion ist auf das Vorhandensein einer parasitären Kapazität zwischen zwei Zweigstromkreisen oder Komponenten zurückzuführen, sodass die Ladung in einem Zweig über die parasitäre Kapazität auf einen anderen Zweig übertragen wird, was manchmal auch als kapazitive Kopplung bezeichnet wird.
2, Elektromagnetische Induktionsstörung
Wenn zwischen zwei Stromkreisen eine Gegeninduktivität besteht, werden Stromänderungen in einem Stromkreis über ein Magnetfeld mit dem anderen gekoppelt, ein Phänomen, das als elektromagnetische Induktion bekannt ist. Diese Situation tritt häufig bei der Verwendung von Sensoren auf und erfordert besondere Aufmerksamkeit.
3, Leckage-Grippe sollte stören
Aufgrund der schlechten Isolierung der Komponentenhalterung, des Anschlusspfostens, der Leiterplatte, des internen Dielektrikums oder der Hülle des Kondensators innerhalb der elektronischen Schaltung, insbesondere der Anstieg der Luftfeuchtigkeit in der Anwendungsumgebung des Sensors, nimmt der Isolationswiderstand des Isolators ab Dann erhöht sich der Leckstrom und es kommt zu Störungen. Besonders gravierend ist der Effekt, wenn der Leckstrom in die Eingangsstufe des Messkreises fließt.
4, Funkfrequenzstörungen
Dabei handelt es sich hauptsächlich um Störungen, die durch das Starten und Stoppen großer Energieanlagen und harmonische Störungen höherer Ordnung verursacht werden.
5. Andere Störfaktoren
Dies bezieht sich hauptsächlich auf die schlechte Arbeitsumgebung des Systems, wie z. B. Sand, Staub, hohe Luftfeuchtigkeit, hohe Temperaturen, chemische Substanzen und andere raue Umgebungen. In rauen Umgebungen werden die Funktionen des Sensors erheblich beeinträchtigt, z. B. wenn die Sonde durch Staub, Staub und Partikel blockiert wird, was die Genauigkeit der Messung beeinträchtigt. In einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit besteht die Gefahr, dass Wasserdampf in das Innere des Sensors eindringt und Schäden verursacht.
Wählen Sie einSondengehäuse aus Edelstahl, das robust, hochtemperatur- und korrosionsbeständig sowie staub- und wasserbeständig ist, um interne Schäden am Sensor zu vermeiden. Obwohl das Sondengehäuse wasserdicht ist, hat es keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit des Sensors und die Gasfluss- und Austauschgeschwindigkeit ist schnell, um den Effekt einer schnellen Reaktion zu erzielen.
Durch die obige Diskussion wissen wir, dass es viele Störfaktoren gibt, diese sind jedoch nur eine Verallgemeinerung, spezifisch für eine Szene und können das Ergebnis verschiedener Störfaktoren sein. Dies hat jedoch keinen Einfluss auf unsere Forschung zur Anti-Jamming-Technologie für analoge Sensoren.
Die Anti-Jamming-Technologie für analoge Sensoren bietet hauptsächlich Folgendes:
6.Abschirmungstechnologie
Behälter bestehen aus Metallmaterialien. Der zu schützende Stromkreis ist darin eingewickelt, wodurch Störungen durch elektrische oder magnetische Felder wirksam verhindert werden können. Diese Methode wird Abschirmung genannt. Die Abschirmung kann in elektrostatische Abschirmung, elektromagnetische Abschirmung und niederfrequente magnetische Abschirmung unterteilt werden.
(1) Elektrostatische Abschirmung
Nehmen Sie Kupfer oder Aluminium und andere leitfähige Metalle als Materialien, stellen Sie einen geschlossenen Metallbehälter her und verbinden Sie ihn mit dem Erdungskabel. Geben Sie den Wert des zu schützenden Stromkreises in R ein, damit das externe elektrische Störfeld den internen Stromkreis nicht beeinträchtigt. und umgekehrt hat das vom internen Stromkreis erzeugte elektrische Feld keinen Einfluss auf den externen Stromkreis. Diese Methode wird als elektrostatische Abschirmung bezeichnet.
(2) Elektromagnetische Abschirmung
Für das Hochfrequenz-Interferenzmagnetfeld wird das Prinzip des Wirbelstroms verwendet, um das Hochfrequenz-Interferenzmagnetfeld dazu zu bringen, einen Wirbelstrom im abgeschirmten Metall zu erzeugen, der die Energie des Interferenzmagnetfelds verbraucht, und das Wirbelstrommagnetfeld hebt die Hochfrequenz auf Frequenzstörmagnetfeld, so dass der geschützte Stromkreis vor dem Einfluss des hochfrequenten elektromagnetischen Feldes geschützt ist. Diese Abschirmmethode wird elektromagnetische Abschirmung genannt.
(3) Niederfrequenz-Magnetabschirmung
Wenn es sich um ein niederfrequentes Magnetfeld handelt, ist das Wirbelstromphänomen zu diesem Zeitpunkt nicht offensichtlich und der Anti-Interferenz-Effekt ist nur durch die Verwendung der oben genannten Methode nicht sehr gut. Daher muss als Abschirmschicht ein Material mit hoher magnetischer Leitfähigkeit verwendet werden, um die magnetische Induktionslinie niederfrequenter Interferenzen innerhalb der magnetischen Abschirmschicht mit geringem magnetischem Widerstand zu begrenzen. Der geschützte Stromkreis ist vor niederfrequenten magnetischen Kopplungsstörungen geschützt. Diese Abschirmmethode wird allgemein als magnetische Niederfrequenzabschirmung bezeichnet. Die Eisenhülle des Sensorerkennungsinstruments fungiert als niederfrequente magnetische Abschirmung. Wenn es weiter geerdet ist, übernimmt es auch die Rolle der elektrostatischen Abschirmung und der elektromagnetischen Abschirmung.
7. Erdungstechnik
Es ist eine der effektivsten Techniken zur Störunterdrückung und der wichtige Garant der Abschirmtechnik. Eine korrekte Erdung kann externe Störungen effektiv unterdrücken, die Zuverlässigkeit des Testsystems verbessern und die vom System selbst erzeugten Störfaktoren reduzieren. Die Erdung dient zwei Zwecken: Sicherheit und Störunterdrückung. Daher wird die Erdung in Schutzerdung, Schirmerdung und Signalerdung unterteilt. Aus Sicherheitsgründen sollten Gehäuse und Chassis des Sensormessgeräts geerdet sein. Die Signalerde ist in analoge Signalerde und digitale Signalerde unterteilt. Das analoge Signal ist im Allgemeinen schwach, sodass die Anforderungen an die Erdung höher sind. Das digitale Signal ist im Allgemeinen stark, daher können die Bodenanforderungen geringer sein. Unterschiedliche Sensorerkennungsbedingungen stellen auch unterschiedliche Anforderungen an den Weg zum Boden und es muss die geeignete Erdungsmethode gewählt werden. Zu den gängigen Erdungsmethoden gehören die Einpunkterdung und die Mehrpunkterdung.
(1) Einpunkterdung
In Niederfrequenzstromkreisen wird im Allgemeinen die Verwendung einer Punkterdung empfohlen, die über eine radiale Erdungsleitung und eine Bus-Erdungsleitung verfügt. Radiologische Erdung bedeutet, dass jeder Funktionskreis im Stromkreis über Leitungen direkt mit dem Nullpotential-Bezugspunkt verbunden ist. Sammelschienenerdung bedeutet, dass als Erdungsschiene hochwertige Leiter mit einer bestimmten Querschnittsfläche verwendet werden, die direkt mit dem Nullpotentialpunkt verbunden ist. Die Masse jedes Funktionsblocks im Stromkreis kann mit dem nahegelegenen Bus verbunden werden. Sensoren und Messgeräte bilden ein vollständiges Erfassungssystem, können aber weit voneinander entfernt sein.
(2) Mehrpunkterdung
Bei Hochfrequenzstromkreisen wird im Allgemeinen die Verwendung einer Mehrpunkterdung empfohlen. Bei hohen Frequenzen führt selbst eine kurze Erdungszeit zu einem größeren Impedanzspannungsabfall und der Wirkung einer verteilten Kapazität macht eine Einpunkterdung unmöglich. Daher kann eine flache Erdungsmethode verwendet werden, nämlich die Mehrpunkterdungsmethode, bei der eine gute Leitfähigkeit zum Nullpunkt verwendet wird Potentialbezugspunkt auf dem Flugzeugkörper, der Hochfrequenzkreis zur Verbindung mit der nahegelegenen leitenden Ebene auf dem Körper. Da die Hochfrequenzimpedanz des leitenden ebenen Körpers sehr klein ist, ist grundsätzlich an jeder Stelle das gleiche Potenzial gewährleistet, und der Bypass-Kondensator wird hinzugefügt, um den Spannungsabfall zu reduzieren. Daher sollte in dieser Situation der Mehrpunkt-Erdungsmodus verwendet werden.
8.Filtertechnologie
Ein Filter ist eines der effektivsten Mittel zur Unterdrückung von AC-Interferenzen im seriellen Modus. Zu den üblichen Filterschaltungen in der Sensorerkennungsschaltung gehören ein RC-Filter, ein Wechselstromfilter und ein Echtstrom-Leistungsfilter.
(1) RC-Filter: Wenn die Signalquelle ein Sensor mit langsamer Signaländerung ist, wie z. B. ein Thermoelement oder ein Dehnungsmessstreifen, hat der passive RC-Filter mit kleinem Volumen und geringen Kosten eine bessere Hemmwirkung auf Störungen im Serienmodus. Es ist jedoch zu beachten, dass RC-Filter Störungen im Serienmodus auf Kosten der Reaktionsgeschwindigkeit des Systems reduzieren.
(2) Wechselstromfilter: Das Stromnetz absorbiert eine Vielzahl von hoch- und niederfrequenten Störungen, die üblicherweise zur Unterdrückung der mit dem LC-Filter der Stromversorgung vermischten Störungen verwendet werden.
(3) Gleichstromfilter: Die Gleichstromversorgung wird häufig von mehreren Stromkreisen gemeinsam genutzt. Um die durch mehrere Schaltkreise verursachte Interferenz durch den Innenwiderstand des Netzteils zu vermeiden, sollte der Gleichstromversorgung jedes Schaltkreises ein RC- oder LC-Entkopplungsfilter hinzugefügt werden, um niederfrequentes Rauschen herauszufiltern.
9.Photoelektrische Kopplungstechnologie
Der Hauptvorteil der photoelektrischen Kopplung besteht darin, dass sie Spitzenimpulse und alle Arten von Rauschstörungen wirksam unterdrücken kann, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis im Signalübertragungsprozess erheblich verbessert wird. Interferenzrauschen, obwohl es einen großen Spannungsbereich gibt, aber die Energie sehr klein ist, kann nur einen schwachen Strom bilden, und der fotoelektrische Koppler-Eingangsteil der Leuchtdiode arbeitet unter Strombedingungen, allgemeiner Richtstrom von 10 ma ~ 15 ma, so dass selbst bei einem großen Störbereich die Störung nicht in der Lage ist, ausreichend Strom bereitzustellen und zu unterdrücken.
Sehen Sie hier, ich glaube, wir haben ein gewisses Verständnis für die Störfaktoren und Anti-Interferenz-Methoden des analogen Sensors Maßnahmen ergreifen, darf keine Blindverarbeitung durchführen, um Schäden am Sensor zu vermeiden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. Januar 2021
