模拟传感器的应用非常广泛，在重工业、轻工业、纺织、农业、生产建设、日常生活、教育以及科学研究等领域，处处可见模拟传感器的身影。模拟量传感器发出的是连续信号，用电压、电流、电阻等表示被测参数的大小。比如温度传感器、气体传感器、压力传感器等都是常见的模拟量传感器。
模拟量传感器在传输信号时也会遇到干扰，主要有以下几种因素：
1、静电感应干扰
静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容，使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去，有时候也被称为电容性耦合。
2、电磁感应干扰
当两个电路之间有互感存在时，一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路，这一现象称为电磁感应。这种情况在传感器使用的时候经常会遇到，需要特别注意。
3、漏电流感应干扰
由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良，特别是传感器的应用环境湿度增大，导致绝缘体的绝缘电阻下降，这时漏电电流会增加，由此引发干扰。尤其当漏电流流入到测量电路的输入级时，其影响就特别严重。
4、射频干扰干扰
主要是大型动力设备的启动、操作停止时产生的干扰以及高次谐波干扰。
5、其他干扰因素
主要指的是系统工作的环境差，比如沙尘、灰尘大、高湿、高温、化学物质多等恶劣环境。在恶劣的环境下，会严重影响传感器的各项功能，比如探头被灰尘、粉尘和颗粒物堵塞，会影响测量精准。高湿环境下，水气很可能进入传感器内部造成损坏等。
选择不锈钢材质的探头外壳，坚固耐用且耐高温耐腐蚀，并且防尘防水，避免传感器内部损坏。虽然探头外壳防水，但是不会影响传感器响应速度，气体流通与交换速度快，达到快速响应的效果。
通过以上的讨论，我们了解到干扰因素还是很多的，不过这些只是泛泛而谈，具体到某个场景中，可能是多种干扰因素影响的结果。但是这并不影响我们研究模拟量传感器抗干扰技术。
模拟量传感器抗干扰技术主要有以下几种：
1、屏蔽技术
利用金属材料制成容器。将需要保护的电路包在其中，可以有效防止电场或磁场的干扰，此种方法称为屏蔽。屏蔽又可分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等。
（1）静电屏蔽
以铜或铝等导电性良好的金属为材料，制作密闭的金属容器，并与地线连接，把需要保护的电路值r其中，使外部干扰电场不影响其内部电路，反过来，内部电路产生的电场也不会影响外电路。这种方法就称为静电屏蔽。
（2）电磁屏蔽
对于高频干扰磁场，利用电涡流原理，使高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生电涡流，消耗干扰磁场的能量，涡流磁场抵消高频干扰磁场，从而使被保护电路免受高频电磁场的影响。这种屏蔽法就称为电磁屏蔽。
（3）低频磁屏蔽
如果是低频磁场，这时的电涡流现象不太明显，只用上述方法抗干扰效果并不太好，因此必须采用采用高导磁材料作屏蔽层，以便把低频干扰磁感线限制在磁阻很小的磁屏蔽层内部。使被保护电路免受低频磁场耦合干扰的影响。这种屏蔽方法一般称为低频磁屏蔽。传感器检测仪器的铁皮外壳就起低频磁屏蔽的作用。若进一步将其接地，又同时起静电屏蔽和电磁屏蔽的作用。
2、接地技术接地技术
是抑制干扰的有效技术之一，是屏蔽技术的重要保证。正确的接地能够有效地抑制外来干扰，同时可提高测试系统的可靠性，减少系统自身产生的干扰因素。接地的目的有两个：安全性和抑制干扰。因此接地分为保护接地、屏蔽接地和信号接地。保护接地以安全为目的，传感器测量装置的机壳、底盘等都要接地。信号地线又分为模拟信号地线和数字信号地线，模拟信号一般较弱，故对地线要求较高：数字信号一般较强，故对地线要求可低一些。不同的传感器检测条件对接地的方式也有不同的要求，必须选择合适的接地方法，常用接地方法有一点接地和多点按地。
（1）一点接地
在低频电路中一般建议采用一点接地，它有放射式接地线和母线式接地线路。放射式接地就是电路中各功能电路直接用导线与零电位基准点连接：母线式接地就是采用具有一定截面积的优质导体作为接地母线，直接接到零电位点，电路中的各功能块的地可就近接在该母线上。传感器与测量装置构成一个完整的检测系统，但 两者之问可能相距较远。
（2）多点接地
高频电路一般建议采用多点接地。高频时，即使一小段地线也将有较大的阻抗压降，加上分布电容的作用，不可能实现一点接地，因此可采用平面式接地方式，即多点接地方式，利用一个良好的导电平面体接至零电位基准点上，各高频电路的地就近接至该导电平面体上。由于导电平面体的高频阻抗很小，基本保证了每一处电位的一致，同时加设旁路电容等减少压降。因此，这种情况耍采用多点接地方式。
3、滤波技术
滤波器是抑制交流串模干扰的有效手段之一。传感器检测电路中常见的滤波电路有Rc滤波器、交流电源滤波器和真流电源滤波器。
（1）RC滤波器：当信号源为热电偶、应变片等信号变化缓慢的传感器时，利用小体积、低成本的无源Rc滤波器将会对串模干扰有较好的抑制效果。但应该一提的是，Rc滤波器是以牺牲系统响应速度为代价来减少串模干扰的。
（2）交流电源滤波器：电源网络吸收了各种高、低频噪声，对此常用Lc滤波器来抑制混入电源的噪声。
（3）直流电源滤波器：直流电源往往为几个电路所共用，为了避免通过电源内阻造成几个电路问相互干扰，应该在每条电路的直流电源上加上Rc或Lc退耦滤波器，用来滤除低频噪声。
4、光电耦合技术
光电耦合的主要优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，使信号传输过程的信噪比大大提高。干扰噪声虽然有较大的电压幅度，但是能量很小，只能形成微弱电流，而光电耦合器输入部分的发光二极管是在电流状态下工作的，一般导通电流为10mA～15mA，所以即使有很大幅度的干扰，这种干扰也会由于不能提供足够的电流而被抑制掉。
看到这里，相信大家对模拟量传感器受干扰的因素和抗干扰方法有了一定的了解，当使用模拟量传感器时，如果发生被干扰的情况，可根据以上内容一一排查，根据实际情况采取措施，切不可盲目处理，避免损坏传感器。
发布时间 20-12-05