ССОД НГТУНГТУ Помехоустойчивость измерительных систем Помехоустойчивость – способность сохранять работоспособность при воздействии помех. Измерительная система работоспособна, если она обеспечивает требуемую погрешность. Особенности измерительных систем – малый уровень сигналов, значительные расстояния между источником и приемником сигналов, большое количество источников помех.

ССОД НГТУНГТУ Источники помех Внутренние блоки питания (импульсные) изменение сопротивления изоляции перекрестные связи измерительных цепей паразитные связи между аналоговой и цифровой блоками аппаратуры. Внешние природные атмосферные электрические разряды электризация частиц пыли, капель дождя…

ССОД НГТУНГТУ Источники помех Внешние индустриальные энергетические установки и сети электрооборудование транспорта сварочные аппараты радиостанции и сотовые телефоны промышленные приборы и установки бытовая техника

ССОД НГТУНГТУ Разновидности помех по форме и характеру проявления Регулярные непрерывные Случайные импульсные Флуктуационные непрерывные по механизму проникновения в измерительные цепи Кондуктивные (утечки) Паразитные постоянного тока (термо-э.д.с.) Через общие цепи (контуров заземления) Наводки электрические (емкостные) Наводки электромагнитные (индуктивные) по влиянию на сигнал Аддитивные Мультипликативные

ССОД НГТУНГТУ Источник сигнала Характер и уровень помех зависит: от вида источника сигнала – источник напряжения или тока от выхода источника сигнала - заземленный или плавающий Заземленный источник V1=e1V1=e1 e1e1 V 2 =0 Незаземленный источник (плавающий) V 1 =e 1 +V c e1e1 VсVс V 2 =V c

ССОД НГТУНГТУ Приемник сигнала Характер и уровень помех зависит от: входного сопротивления приемника сигнала типа входной цепи – дифференциальная (симметричная) или несимметричная Несимметричный приемник V1V1 e1e1 VОVО

ССОД НГТУНГТУ Симметричный приемник сигнала Изолированный (плавающий) вход Неизолированный вход Приемник с неизолированным дифференциальным входом V O = K 0 ( V 1 -V 2 ) + 0,5K R ( V 1 +V 2 ) VОVО V 1 =e 1 +V c e1e1 VсVс V 2 =V c + _

ССОД НГТУНГТУ Неправильное подключение приемника с несимметричным входом

ССОД НГТУНГТУ Влияние заземления на приемник с несимметричным входом V in = e 1 + V g = e 1 + I g R g

ССОД НГТУНГТУ Правильное подключение приемника с несимметричным входом

ССОД НГТУНГТУ Влияние заземления на приемник с симметричным входом V in = V 1 – V 2 = e 1 V in

ССОД НГТУНГТУ Приемник с изолированным симметричным входом V in = e 1 V in

ССОД НГТУНГТУ Электромагнитные помехи (индуктивные) при R in

ССОД НГТУНГТУ Электромагнитные помехи (емкостные) при R i 0 V in = e 1

ССОД НГТУНГТУ Внутренние сопротивления датчиков (типовые значения)

ССОД НГТУНГТУ Датчик с бесконечным внутренним сопротивлением Если датчик – источник тока, то индуктивная помеха равна нулю

ССОД НГТУНГТУ Датчик с дифференциальным токовым выходом Индуктивная помеха равна нулю. Емкостная помеха при симметричной линии связи превращается в синфазную и ослабляется дифференциальным приемником. Экран уменьшает уровень емкостной помехи.

ССОД НГТУНГТУ Неправильное заземление электростатического экрана

ССОД НГТУНГТУ Правильное заземление электростатического экрана

ССОД НГТУНГТУ Несимметричный приемник Неэкранированная линия связи V M = 3584 мкВ

ССОД НГТУНГТУ Несимметричный приемник Экранированная линия связи V M = 78 мкВ

ССОД НГТУНГТУ Симметричный приемник Неэкранированная линия связи V M = 61 мкВ

ССОД НГТУНГТУ Симметричный приемник Экранированная линия связи V M = 15 мкВ

ССОД НГТУНГТУ Методы повышения помехоустойчивости Устранение источников помех 1.Конструктивное исполнение аппаратуры 2.Правильное подключение к объекту и датчику 3.Организационные меры Защита от помех 1.Схемотехнические решения входных цепей аппаратуры 2.Специальное исполнение линий связи 3.Экранирование линий связи и измерительных цепей Уменьшение влияния помех 1.Рациональный выбор метода измерения 2.Аналоговая обработка 3.Цифровая обработка