噪声通过一定的途径侵入测量装置才会对测量结果造成影响,因此有必要讨论干扰的途径及作用方式,以便有效地切断这些途径,消除干扰。干扰的途径有 “路”和 “场”两种形式。凡噪声源通过电路的形式作用于被干扰对象的,都属于 “路”的干扰,如通过漏电流、共阻抗耦合等引入的干扰;凡噪声源通过电场、磁场的形式作用于被干扰对象的,都属于 “场”的干扰,如通过分布电容、分布互感等引入的干扰。
1.通过 “路”的干扰
(1)漏电流耦合形成的干扰
它是由于绝缘不良,由流经绝缘电阻的漏电流所引起的噪声干扰。漏电流耦合干扰经常发生在下列情况下:当用传感器测量较高的直流电压时,在传感器附近有较高的直流电压源时,在高输入阻抗的直流放大电路中。
(2)传导耦合形成的干扰
噪声经导线耦合到电路中去是最明显的干扰现象。当导线经过具有噪声的环境时,即拾取噪声,并经导线传送到电路而造成干扰。传导耦合的主要现象是噪声经电源线传到电路中来。通常,交流供电线路在生产现场的分布,实际上构成了一个吸收各种噪声的网络,噪声可十分方便地以电路传导的形式传到各处,并经过电源引线进入各种电子装置,造成干扰。实践证明,经电源线引入电子装置的干扰无论从广泛性和严重性来说都是十分明显的,但常常被人们忽视。
(3)共阻抗耦合形成的干扰
共阻抗耦合是由于两个电路共有阻抗,当一个电路中有电流流过时,通过共有阻抗在另一个电路上产生干扰电压。例如,几个电路由同一个电源供电时,会通过电源内阻互相干扰,在放大器中,各放大级通过接地线电阻互相干扰。
2.通过 “场”的干扰
(1)静电耦合形成的干扰
电场耦合实质上是电容性耦合,它是由于两个电路之间存在寄生电容,可使一个电路的电荷变化影响到另一个电路。
(2)电磁耦合形成的干扰
电磁耦合又称互感耦合,它是在两个电路之间存在互感,一个电路的电流变化,通过磁铰链会影响到另一个电路。例如,在传感器内部,线圈或变压器的漏磁是对邻近电路的一种很严重的干扰;在电子装置外部,当两根导线在较长一段区间平行架设时,也会产生电磁耦合干扰。
(3)辐射电磁场耦合形成的干扰
辐射电磁场通常来源于大功率高频电气设备、广播发射台、电视发射台等。如果在辐射电磁场中放置一个导体,则在导体上产生正比于电场强度的感应电动势。输配电线路,特别是架空输配电线路都将在辐射电磁场中感应出干扰电动势,并通过供电线路侵入传感器造成干扰。在大功率广播发射机附近的强电磁场中,传感器外壳或传感器内部尺寸较小的导体也能感应出较大的干扰电动势。例如,当中波广播发射的垂直极化波的强度为100m V/m时,长度为10cm的垂直导体可以产生5m V的感应电动势。
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