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"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"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)具體的測量目的、測量對(duì)象以及測量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測量時(shí)首先要解決的問題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設(shè)備也就可以確定了。測量結(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)測量對(duì)象與測量環(huán)境確定傳感器的類型

    要進(jìn)行—個(gè)具體的測量工作，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)椋词故菧y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?。槐粶y位置對(duì)傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來源，國產(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，盡員減少從外界引入的廠擾信號(hào)。

    傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測量是單向量，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)特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件，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信號(hào)的頻率較低。

    在動(dòng)態(tài)測量中，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)測量系統(tǒng)測量精度的一個(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量目的的諸多傳感器中選擇比較和簡單的傳感器。

    如果測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，必須獲得的測量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。