傳感器的接口電路中做好抗干擾的設(shè)計(jì)方案

凡是傳感器接口電路都存在小信號(hào)處理問題，因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/傳感器">傳感器的輸出一般都是小信號(hào)，將其精確的放大到所需要的信號(hào)(如0～5V)，并能達(dá)到所需要的技術(shù)指標(biāo)，就必須注意到電路圖上未表示出來的某些問題，即抗干擾問題，在進(jìn)一步討論電路元件的選擇、電路和系統(tǒng)應(yīng)用之前，有必要進(jìn)行討論。

干擾可粗略的分為3個(gè)方面：

局部產(chǎn)生(即不需要的熱電偶)。

子系統(tǒng)內(nèi)部的耦合(即地線的路徑問題)。

外部產(chǎn)生(即電源頻率的干擾)。

局部產(chǎn)生誤差的消除

在低電平測(cè)量中，對(duì)于在信號(hào)路徑中所用的材料必須給予嚴(yán)格的注意，在簡(jiǎn)單的電路中遇到的焊錫、導(dǎo)線以及接線柱等都可能產(chǎn)生實(shí)際的熱電勢(shì)。由于他們經(jīng)常是成對(duì)出現(xiàn)，盡量使這些成對(duì)的熱電偶保持在相同的溫度下是很有效的措施，為此一般用熱屏蔽、散熱器、沿等溫線排列或者將大功率電路和小功率電路分開等辦法，其目的是使熱梯度減小到最小，兩個(gè)不同廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線的接點(diǎn)可能產(chǎn)生0．2／1V／℃的溫漂，這相當(dāng)于高精度低漂移的運(yùn)放管的溫漂，而為斬波放大器溫漂的兩倍。

雖然采用插座開關(guān)、接插件、繼電器等形式能使更換電器元件或組件方便一些，但缺點(diǎn)是可能產(chǎn)生接觸電阻，熱電勢(shì)或兩者兼而有之，他比直接連接系統(tǒng)的分辨力要差，精度要低，噪聲增加，可靠性降低，因?yàn)樵诘碗娖椒糯笾斜M可能不使用開關(guān)，接插件是減少故障，提高精度的重要措施。

接地問題及其處理辦法

在低電平放大電路中合理接地是減少低噪聲干擾的重要措施，必須予以特別注意。

當(dāng)使用單電源供給多只傳感器時(shí)，其連接方法如圖1所示，以盡量減少接地電阻引進(jìn)的干擾，若供電電源的壓降必須減到最小，則電源高端導(dǎo)線也可按相似的方法接線。

包括有多個(gè)電源和多個(gè)傳感器的系統(tǒng)則需要考慮更多一些，通常不管電源是誰(shuí)供給，將地線匯集到公共點(diǎn)，然后和系統(tǒng)的公共端接在一起，如圖2所示，所有電源1 的負(fù)載都回到電源1公共端，所有電源2負(fù)載都回到電源2的公共端，最后用一條粗導(dǎo)線將公共端連在一起，在多電源系統(tǒng)中，可能需要進(jìn)行判斷性試驗(yàn)，確定地線接法，以達(dá)到最佳的解決方案。

數(shù)字地線通常有很大的噪聲，而且有大的電流尖峰，所有的模擬公共地線應(yīng)該和數(shù)字公共地線分開走線，然后只在一點(diǎn)匯集在一處，如圖3所示，這種接法使模擬和數(shù)字地線間的公共阻抗最小。