傳感器應(yīng)用中噪聲的產(chǎn)生及其抑制方法

在智能化控制系統(tǒng)中，傳感器是用來(lái)感知、測(cè)定各種變化量的重要器件，在其使用中的噪聲直接影響著智能化控制的效果。本文針對(duì)傳感器在應(yīng)用中噪聲的產(chǎn)生、表現(xiàn)形式、耦合方式進(jìn)行了較詳細(xì)的論述。對(duì)傳感器回路的噪聲抑制應(yīng)考慮到：除去回路系統(tǒng)內(nèi)有噪聲源；回路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用平衡方式；電路布置時(shí)不要形成環(huán)路；避免隨意接地；線路布線應(yīng)采用絞合線；恰當(dāng)?shù)厥褂闷帘尉€，對(duì)高頻噪聲宜采用薄金屬屏蔽層的屏蔽線，在低頻噪聲時(shí)或磁場(chǎng)干擾較強(qiáng)的情況下，宜采用較厚金屬屏蔽層的屏蔽線；應(yīng)用時(shí)還應(yīng)充分考慮傳感器的特性，尤其是阻抗，信號(hào)電平等因素。
關(guān)鍵詞：傳感器；噪聲；抑制方法

The Origination and Elimination of Noise in the Application of Sensor
Wang Gang-ling???? Fan Jian-wen
（Pingdingshan Industrial College of Technology,? Pingdingshan, Henan, 467001）

Abstract: in the control system, the sensor plays the crucial role in sensing and measuring the varied data, but the noise originated in use directly affects the control system. The article thoroughly expounds the origination, showing and coordination mode of noise in use. As far as the elimination of the noise is concerned, the source of noise should be prohibited: the balance mode adapted in circuit design, the circle line avoided in devising the electric circuit, free touching the land, too. The electric line should be covered with plastics, protection line used, thin metal layer preferable as to high frequency noise, While thick metal layer to low frequency or strong magnetic field. Moreover, the feature of sensor, especially the signal level, should be equally considered.
Key words:?? sensor;? noise;? the method of elimination??

傳感器技術(shù)作為信息技術(shù)的三大組成部分之一已得到極其廣泛的應(yīng)用。傳感器相當(dāng)于人的感官器官，用來(lái)感知、測(cè)定各種物理量、化學(xué)量并將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)形式，送入計(jì)算機(jī)或電子線路進(jìn)行處理，達(dá)到監(jiān)測(cè)或控制的目的。由于傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，傳感器的品種齊全，精度有很大提高，傳感器的使用愛(ài)好者也迅速增多。下面就傳感器應(yīng)用中噪聲的產(chǎn)生及其抑制方法作以介紹。
1.? 傳感器噪聲的來(lái)源和表現(xiàn)形式
傳感器噪聲的主要來(lái)源是來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)外的干擾。在傳感器回路中，噪聲的強(qiáng)弱與信號(hào)和噪聲的疊加方式有關(guān)。其疊加方式有平衡和非平衡兩種。在平衡方式中，噪聲源Vn在傳感器的A與B回路中同相疊加，此為共態(tài)噪聲。這種噪聲電流相互抵消，使負(fù)載RL上的電壓不變，噪聲信號(hào)在負(fù)載上不能顯現(xiàn)出來(lái)，因此，自身不會(huì)產(chǎn)生噪聲干擾，如圖1所示。對(duì)于非平衡方式，噪聲源Vn和信號(hào)源VS串聯(lián)相加，此為正態(tài)噪聲。信號(hào)電流iS和噪聲電流in的流動(dòng)方向相同，負(fù)載RL上信號(hào)電流和噪聲電流同時(shí)顯現(xiàn)出來(lái)，使負(fù)載RL上的電壓增大，此時(shí)噪聲和信號(hào)混合在同一頻帶內(nèi)，就無(wú)法同信號(hào)分離出來(lái)，就會(huì)產(chǎn)生噪聲干擾，如圖2所示。