BALLUFF位移傳感器電路抑制電磁干擾的基本方法

    BALLUFF位移傳感器對(duì)于電磁干擾的抑制是基于對(duì)干擾的確切分析。分析的內(nèi)容應(yīng)包括干擾的來源、性質(zhì)、傳播途徑、耦合方式以及進(jìn)入傳感器電路的形式、接收干擾的電路等。抑制干擾的基本方法是從形成干擾的“三要素"出發(fā)，在噪聲源、耦合通道和干擾接收電路方面采取措施。

    1、BALLUFF位移傳感器或抑制噪聲源是積極主動(dòng)的措施，因?yàn)樗軓母旧舷驕p小干擾。在實(shí)際工作中，只有一部分在設(shè)計(jì)者管理權(quán)限范圍內(nèi)的噪聲源可以消除或抑制;而大多數(shù)噪聲源是獨(dú)立存在的，是無法消除或抑制的，如自然噪聲源、周圍的電器設(shè)備產(chǎn)生的噪聲等。還有這種情況，本傳感器電路視為噪聲，而對(duì)另一設(shè)備則是有用信號(hào)，對(duì)這類信號(hào)就不能進(jìn)行抑制?？傊?，消除或抑制噪聲源的方法是有一定限度的。

    2、破壞干擾的耦合通道

    干擾的耦合通道，即傳遞方式可分為兩大類，一種是以“路"的形式，另一種是以“場(chǎng)"的形式。對(duì)不同傳遞形式的干擾，可采用不同的對(duì)策。

    (1) 對(duì)于以“路"的形式侵入的干擾，可以采用阻截或給予低阻通路的辦法，使干擾不能進(jìn)入接收電路。例如提高絕緣電阻以抑制漏電干擾;采用隔離技術(shù)來切斷地環(huán)路干擾;采用濾波、屏蔽、接地等技術(shù)給干擾以低阻通路，將干擾引開;采用整形、限幅等措施切斷數(shù)字信號(hào)干擾的途徑等。

    (2)對(duì)于以“場(chǎng)"的形式侵入的干擾，一般采用屏蔽措施并兼用“路"的抑制干擾措施，使干擾受到阻截并難以以“路"的形式侵入電路。

    3、消除接收電路對(duì)干擾的敏感性

    BALLUFF位移傳感器結(jié)構(gòu)形式對(duì)干擾的敏感程度(即靈敏度)不同。一般高輸入阻抗電路比低輸入阻抗電路易接收干擾;模擬電路比數(shù)字電路易于接收干擾。為消弱電路對(duì)干擾的敏感性，可以采用濾波、選頻、雙絞線、對(duì)稱電路和負(fù)反饋等措施。

    4、采用軟件抑制干擾

    BALLUFF位移傳感器對(duì)于有些已進(jìn)入電路的干擾，用硬件措施又不易實(shí)現(xiàn)或不易奏效，可以考慮在采用微處理器的智能傳感器電路中，通過編入一定的程序進(jìn)行信號(hào)處理和分析判斷，達(dá)到抑制干擾的目的。

    如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。

    1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型

    要進(jìn)行—個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)?，即使是測(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大??；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測(cè)量；傳感器的來源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，能否承受，還是自行研制。

    在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。

    2、靈敏度的選擇

    通常，在BALLUFF位移傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利于信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡員減少?gòu)耐饨缫氲膹S擾信號(hào)。

    傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量，而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器；如果被測(cè)量是多維向量，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越。

    3、頻率響應(yīng)特性

    傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有—定延遲，希望延遲時(shí)間越短越。

    傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由于受到結(jié)構(gòu)特性的影響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。

    在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等)響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過火的誤差。

    4、線性范圍

    BALLUFF位移傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能一定的測(cè)量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。

    但實(shí)際上，任何傳感器都不能的線性，其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來的方便。

    5、穩(wěn)定性

    傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。

    在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。

    傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在過使用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。

    在某些要求傳感器能使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。

    6、精度

    BALLUFF位移傳感器的一個(gè)的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較和簡(jiǎn)單的傳感器。

    如果測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。