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壓力傳感器的屏蔽抗干擾技術(shù)

2017-09-18 [2389]

      在電子測(cè)量電路中出現(xiàn)的無(wú)用信號(hào)稱(chēng)為噪聲,當(dāng)噪聲影響電路正常工作時(shí),該噪聲就稱(chēng)為干擾。信號(hào)傳輸過(guò)程中干擾的形成必須具備三項(xiàng)因素,即干擾源、干擾途徑以及對(duì)噪聲敏感性較高的接收電路。因此消除或減弱噪聲干擾的方法可以針對(duì)這三項(xiàng)中的其中任意一項(xiàng)采取措施。在壓力傳感器檢測(cè)電路中比較常用的方法,是對(duì)干擾途徑及接收電路采取相應(yīng)的措施以消除或減弱噪聲干擾,下面由朝輝小編介紹一下壓力傳感器的屏蔽抗干擾技術(shù)。 

1、靜電屏蔽

    根據(jù)電磁學(xué)原理,置于靜電場(chǎng)中的密閉空心導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)電場(chǎng)線(xiàn),其內(nèi)部各點(diǎn)等電位。用這個(gè)原理,以銅或鋁等導(dǎo)電性良好的金屬為材料,制作密閉的金屬容器,并與地線(xiàn)連接,把需要保護(hù)的電路置于其中,使外部干擾電場(chǎng)不影響其內(nèi)部電路,反過(guò)來(lái),內(nèi)部電路產(chǎn)生的電場(chǎng)也不會(huì)影響外電路。這種方法就稱(chēng)為靜電屏蔽。例如壓力傳感器測(cè)量電路中,在電源變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)之間插入一個(gè)留有縫隙的導(dǎo)體,并把它接地,可以防止兩繞組之問(wèn)的靜電耦合,這種方法就屬于靜電屏蔽。

2、電磁屏蔽

     對(duì)于高頻干擾磁場(chǎng),利用電渦流原理,使高頻干擾電磁場(chǎng)在屏蔽金屬內(nèi)產(chǎn)生電渦流,消耗干擾磁場(chǎng)的能量,渦流磁場(chǎng)抵消高頻干擾磁場(chǎng),從而使被保護(hù)電路免受高頻電磁場(chǎng)的影響。這種屏蔽法就稱(chēng)為電磁屏蔽。若電磁屏蔽層接地,同時(shí)兼有靜電屏蔽的作用。壓力傳感器的輸出電纜一般采用銅質(zhì)網(wǎng)狀屏蔽,既有靜電屏蔽又有電磁屏蔽的作用。屏蔽材料必須選擇導(dǎo)電性能良好的低電阻材料,如銅、鋁或鍍銀銅等。

3、低頻磁屏蔽

      干擾如為低頻磁場(chǎng),這時(shí)的電渦流現(xiàn)象不太明顯,只用上述方法抗干擾效果并不太好,因此必須采用采用高導(dǎo)磁材料作屏蔽層,以便把低頻干擾磁感線(xiàn)限制在磁阻很小的磁屏蔽層內(nèi)部。使被保護(hù)電路免受低頻磁場(chǎng)耦合干擾的影響。這種屏蔽方法一般稱(chēng)為低頻磁屏蔽。壓力傳感器檢測(cè)儀器的鐵皮外殼就起低頻磁屏蔽的作用。若進(jìn)一步將其接地,又同時(shí)起靜電屏蔽和電磁屏蔽的作用。

基于以上三種常用的屏蔽技術(shù),因此在干擾比較嚴(yán)重的她方,可以采用復(fù)合屏蔽電纜,即外層是低頻磁屏蔽層。內(nèi)層是電磁屏蔽層達(dá)到雙重屏蔽的作用。例如電容式壓力傳感器在實(shí)際測(cè)量時(shí)其寄生電容是必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題,否則其傳輸效率、靈敏度都要變低。必須對(duì)壓力傳感器進(jìn)行靜電屏蔽,而其電極引出線(xiàn)就采用雙層屏蔽技術(shù),一般稱(chēng)之為驅(qū)動(dòng)電纜技術(shù)。用這種方法可以有效的克服壓力傳感器在使用過(guò)程中的寄生電容。