中心議題：

• 傳感器電路的內部噪聲
• 傳感器電路的外部幹擾
• 抑製傳感器電路噪聲的措施
• 減少傳感器電路幹擾的措施

解決方案：

• 抑製傳感器電路噪聲的措施
• 減少傳感器電路幹擾的措施

傳chuan感gan器qi電dian路lu很hen容rong易yi接jie收shou到dao外wai界jie或huo內nei部bu一yi些xie無wu規gui則ze的de噪zao聲sheng或huo幹gan擾rao信xin號hao，如ru果guo這zhe些xie噪zao聲sheng和he幹gan擾rao的de大da小xiao可ke以yi與yu有you用yong信xin號hao相xiang比bi較jiao，那na麼me在zai傳chuan感gan器qi電dian路lu的de輸shu出chu端duan有you用yong信xin號hao將jiang有you可ke能neng被bei淹yan沒mei，或huo由you於yu有you用yong信xin號hao分fen量liang和he噪zao聲sheng幹gan擾rao分fen量liang難nan以yi分fen辨bian，則ze必bi將jiang妨fang礙ai對dui有you用yong信xin號hao的de測ce量liang。所suo以yi在zai傳chuan感gan器qi電dian路lu的de設she計ji中zhong，往wang往wang抗kang幹gan擾rao設she計ji是shi傳chuan感gan器qi電dian路lu設she計ji是shi否fou成cheng功gong的de關guan鍵jian。

1 傳感器電路的內部噪聲

1.1 高頻熱噪聲
gaopinrezaoshengshiyouyudaodiantineibudianzidewuguizeyundongchanshengde。wenduyuegao
，dianziyundongjiuyuejilie。daotineibudianzidewuguizeyundonghuizaiqineibuxingchenghenduoweixiaodedianliubodong，yinqishiwuxuyundong
，gutadepingjunzongdianliuweiling，dandangtazuoweiyigeyuanjian(或作為電路的一部分)被接入放大電路後
，其內部的電流就會被放大成為噪聲源，特別是對工作在高頻頻段內的電路高頻熱噪聲影響尤甚。

通常在工頻內，電路的熱噪聲與通頻帶成正比，通頻帶越寬
，電路熱噪聲的影響就越大。以一個1 kΩ的電阻為例，如果電路的通頻帶為1 MHz，則呈現在電阻兩端的開路電壓噪聲有效值為4μV(設溫度為室溫T=290 K)。看起來噪聲的電動勢並不大，但假設將其接入一個增益為106倍的放大電路時，其輸出噪聲可達4 V，這時對電路的幹擾就很大了。

1.2 低頻噪聲
低(di)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)於(yu)內(nei)部(bu)的(de)導(dao)電(dian)微(wei)粒(li)不(bu)連(lian)續(xu)造(zao)成(cheng)的(de)。特(te)別(bie)是(shi)碳(tan)膜(mo)電(dian)阻(zu)，其(qi)碳(tan)質(zhi)材(cai)料(liao)內(nei)部(bu)存(cun)在(zai)許(xu)多(duo)微(wei)小(xiao)顆(ke)粒(li)，顆(ke)粒(li)之(zhi)間(jian)是(shi)不(bu)連(lian)續(xu)的(de)，在(zai)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)時(shi)
，會(hui)使(shi)電(dian)阻(zu)的(de)導(dao)電(dian)率(lv)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)引(yin)起(qi)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)，產(chan)生(sheng)類(lei)似(si)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)的(de)閃(shan)爆(bao)電(dian)弧(hu)。另(ling)外(wai)，晶(jing)體(ti)管(guan)也(ye)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)相(xiang)似(si)的(de)爆(bao)裂(lie)噪(zao)聲(sheng)和(he)閃(shan)爍(shuo)噪(zao)聲(sheng)
，其(qi)產(chan)生(sheng)機(ji)理(li)與(yu)電(dian)阻(zu)中(zhong)微(wei)粒(li)的(de)不(bu)連(lian)續(xu)性(xing)相(xiang)近(jin)，也(ye)與(yu)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)摻(chan)雜(za)程(cheng)度(du)有(you)關(guan)。

1.3 半導體器件產生的散粒噪聲
由於半導體PN結兩端勢壘區電壓的變化引起累積在此區域的電荷數量改變，從而顯現出電容效應。當外加正向電壓升高時
，N區的電子和P區(qu)的(de)空(kong)穴(xue)向(xiang)耗(hao)盡(jin)區(qu)運(yun)動(dong)，相(xiang)當(dang)於(yu)對(dui)電(dian)容(rong)充(chong)電(dian)。當(dang)正(zheng)向(xiang)電(dian)壓(ya)減(jian)小(xiao)時(shi)，它(ta)又(you)使(shi)電(dian)子(zi)和(he)空(kong)穴(xue)遠(yuan)離(li)耗(hao)盡(jin)區(qu)，相(xiang)當(dang)於(yu)電(dian)容(rong)放(fang)電(dian)。當(dang)外(wai)加(jia)反(fan)向(xiang)電(dian)壓(ya)時(shi)

，耗(hao)盡(jin)區(qu)的(de)變(bian)化(hua)相(xiang)反(fan)。當(dang)電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)勢(shi)壘(lei)區(qu)時(shi)，這(zhe)種(zhong)變(bian)化(hua)會(hui)引(yin)起(qi)流(liu)過(guo)勢(shi)壘(lei)區(qu)的(de)電(dian)流(liu)產(chan)生(sheng)微(wei)小(xiao)波(bo)動(dong)
，從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)噪(zao)聲(sheng)。其(qi)產(chan)生(sheng)噪(zao)聲(sheng)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)溫(wen)度(du)
、頻帶寬度△f成正比。

1.4 電路板上的電磁元件的幹擾
許多電路板上都有繼電器、線(xian)圈(quan)等(deng)電(dian)磁(ci)元(yuan)件(jian)，在(zai)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)時(shi)其(qi)線(xian)圈(quan)的(de)電(dian)感(gan)和(he)外(wai)殼(ke)的(de)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)向(xiang)周(zhou)圍(wei)輻(fu)射(she)能(neng)量(liang)，其(qi)能(neng)量(liang)會(hui)對(dui)周(zhou)圍(wei)的(de)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)。像(xiang)繼(ji)電(dian)器(qi)等(deng)元(yuan)件(jian)其(qi)反(fan)複(fu)工(gong)作(zuo)，通(tong)斷(duan)電(dian)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)瞬(shun)間(jian)的(de)反(fan)向(xiang)高(gao)壓(ya)，形(xing)成(cheng)瞬(shun)時(shi)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)，這(zhe)種(zhong)瞬(shun)間(jian)的(de)高(gao)壓(ya)對(dui)電(dian)路(lu)將(jiang)產(chan)生(sheng)極(ji)大(da)的(de)衝(chong)擊(ji)
，從(cong)而(er)嚴(yan)重(zhong)幹(gan)擾(rao)電(dian)路(lu)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。

1.5 電阻器的噪聲
電阻的幹擾來自於電阻中的電感、電容效應和電阻本身的熱噪聲。例如一個阻值為R的實芯電阻，可等效為電阻R、寄生電容C
、寄生電感L的串並聯。一般來說，寄生電容為0.1～0.5 pF，寄生電感為5～8 nH。在頻率高於1 MHz時
，這些寄生電感電容就不可忽視了。

各類電阻都會產生熱噪聲，一個阻值為R的電阻(或BJT的體電阻
、FET的溝道電阻)未接入電路時，在頻帶寬度B內所產生的熱噪聲電壓為：

式中：k為玻爾茲曼常數;T是絕對溫度(單位：K)。熱噪聲電壓本身是一個非周期變化的時間函數
，因此，它的頻率範圍是很寬廣的。所以寬頻帶放大電路受噪聲的影響比窄頻帶大。

另外，電阻還會產生接觸噪聲
，其接觸噪聲電壓為：

式中：I為流過電阻的電流均方值;f為中心頻率;k是與材料的幾何形狀有關的常數。由於Vc在低頻段起重要的作用，所以它是低頻傳感器電路的主要噪聲源。

1.6 晶體管的噪聲
晶體管的噪聲主要有熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲。

熱噪聲是由於載流子不規則的熱運動通過BJT內3個區的體電阻及相應的引線電阻時而產生。其中rbb''''''''''''''''所產生的噪聲是主要的。

通常所說的BJT中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)，隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)平(ping)均(jun)值(zhi)。實(shi)際(ji)上(shang)通(tong)過(guo)發(fa)射(she)結(jie)注(zhu)入(ru)到(dao)基(ji)區(qu)的(de)載(zai)流(liu)子(zi)數(shu)目(mu)，在(zai)各(ge)個(ge)瞬(shun)時(shi)都(dou)不(bu)相(xiang)同(tong)，因(yin)而(er)發(fa)射(she)極(ji)電(dian)流(liu)或(huo)集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)都(dou)有(you)無(wu)規(gui)則(ze)的(de)波(bo)動(dong)，會(hui)產(chan)生(sheng)散(san)粒(li)噪(zao)聲(sheng)。

youyubandaoticailiaojizhizaogongyishuipingshidejingtiguanbiaomianqingjiechulibuhaoeryinqidezaoshengchengweishanshuozaosheng。tayubandaotibiaomianshaoshuzailiuzidefuheyouguan
，biaoxianweifashejidianliudeqifu，qidianliuzaoshengpumiduyupinlvjinsichengfanbi，youcheng1/f噪聲。它主要在低頻(kHz以下)範圍起主要作用。
[page]
1.7 集成電路的噪聲
集成電路的噪聲幹擾一般有兩種：一種是輻射式，一種是傳導式。這些噪聲尖刺對於接在同一交流電網上的其他電子設備會產生較大影響。噪聲頻譜擴展至100 MHz以上。在實驗室中
，可以用高頻示波器(100 MHz以上)觀察一般單片機係統板上某個集成電路電源與地引腳之間的波形，會看到噪聲尖刺峰-峰值可達數百毫伏甚至伏級。

2 傳感器電路的外部幹擾

2.1 電源的幹擾
大多數電子電路的直流電源是由電網交流電源經濾波、穩(wen)壓(ya)後(hou)提(ti)供(gong)的(de)。如(ru)果(guo)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)沒(mei)有(you)經(jing)過(guo)淨(jing)化(hua)，會(hui)對(dui)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)。同(tong)時(shi)
，在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)附(fu)近(jin)的(de)大(da)型(xing)交(jiao)流(liu)電(dian)力(li)設(she)備(bei)的(de)啟(qi)停(ting)將(jiang)產(chan)生(sheng)頻(pin)率(lv)很(hen)高(gao)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)壓(ya)疊(die)加(jia)在(zai)電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)上(shang)。此(ci)外(wai)
，雷(lei)電(dian)感(gan)應(ying)也(ye)會(hui)在(zai)電(dian)網(wang)上(shang)產(chan)生(sheng)幅(fu)值(zhi)很(hen)高(gao)的(de)高(gao)頻(pin)浪(lang)湧(yong)電(dian)壓(ya)。如(ru)果(guo)這(zhe)些(xie)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)沿(yan)著(zhe)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)線(xian)進(jin)入(ru)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu)內(nei)部(bu)
，將(jiang)會(hui)幹(gan)擾(rao)其(qi)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)，影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)的(de)測(ce)試(shi)精(jing)度(du)。

2. 2 地線的幹擾
傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)各(ge)電(dian)路(lu)往(wang)往(wang)共(gong)用(yong)一(yi)個(ge)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)
，或(huo)者(zhe)雖(sui)然(ran)不(bu)共(gong)用(yong)一(yi)個(ge)電(dian)源(yuan)，但(dan)不(bu)同(tong)電(dian)源(yuan)之(zhi)間(jian)往(wang)往(wang)共(gong)一(yi)個(ge)地(di)，因(yin)此(ci)

，當(dang)各(ge)部(bu)分(fen)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)均(jun)流(liu)過(guo)公(gong)共(gong)地(di)電(dian)阻(zu)(地線導體阻)時shi便bian會hui產chan生sheng電dian壓ya降jiang
，該gai電dian壓ya降jiang便bian成cheng為wei各ge部bu分fen之zhi間jian相xiang互hu影ying響xiang的de噪zao聲sheng幹gan擾rao信xin號hao。同tong時shi，在zai遠yuan距ju離li測ce量liang中zhong


，傳chuan感gan器qi和he檢jian測ce儀yi表biao在zai兩liang處chu分fen別bie接jie地di，於yu是shi在zai兩liang“地”之間就存在較大的接地電位差，在儀表的輸入端易形成共模幹擾電壓。共模幹擾的來源一般是設備對地漏電、地電位差
、線路本身具有對地幹擾等。由於線路的不平衡狀態

，共模幹擾會轉換成常模幹擾，較難除掉。

通常傳感器設在生產現場，而顯示
、記(ji)錄(lu)等(deng)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)安(an)裝(zhuang)在(zai)離(li)現(xian)場(chang)有(you)一(yi)定(ding)距(ju)離(li)的(de)控(kong)製(zhi)室(shi)內(nei)，這(zhe)樣(yang)需(xu)要(yao)很(hen)長(chang)的(de)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)線(xian)，信(xin)號(hao)在(zai)傳(chuan)輸(shu)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)很(hen)容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)幹(gan)擾(rao)，導(dao)致(zhi)所(suo)傳(chuan)輸(shu)的(de)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)畸(ji)變(bian)或(huo)失(shi)真(zhen)。長(chang)線(xian)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)所(suo)遇(yu)到(dao)的(de)幹(gan)擾(rao)有(you)：

(1)周圍空間電磁場對長線的電磁感應幹擾。
(2)信號線間的串擾。當強信號線(或信號變化速度很快的線)與弱信號線靠得很近時，通過線間分布電容和互感產生線間幹擾。
(3)長線信號的地線幹擾。信號線越長，則信號地線也越長，即地線電阻較大，形成較大的電位差。

2.4 空間電磁波的幹擾
空間電磁波幹擾主要有：
(1)雷電、大氣層的電場變化、電離層變化及太陽黑子的電磁輻射等;
(2)區域空間中通信設備、電視
、雷達等通過天線發射強烈的電磁波;
(3)局部空間電磁波對電路、設備產生的幹擾，如氖燈、熒光燈等氣體放電設施產生的輝光放電幹擾

，弧光放電產生的電波形成的幹擾。

3 抑製傳感器電路噪聲的措施

3.1 根據不同工作頻率合理選擇噪聲低的半導體元器件
在zai低di頻pin段duan，晶jing體ti管guan由you於yu存cun在zai勢shi壘lei電dian容rong和he擴kuo散san電dian容rong等deng問wen題ti，噪zao聲sheng較jiao大da。而er結jie型xing場chang效xiao應ying管guan因yin為wei是shi多duo數shu載zai流liu子zi導dao電dian，不bu存cun在zai勢shi壘lei區qu的de電dian流liu不bu均jun勻yun問wen題ti。而er且qie柵zha極ji與yu導dao電dian溝gou間jian的de反fan向xiang電dian流liu很hen小xiao
，產chan生sheng的de散san粒li噪zao聲sheng很hen小xiao。故gu在zai中zhong
、低di頻pin的de前qian級ji電dian路lu中zhong應ying采cai用yong場chang效xiao應ying管guan，不bu但dan可ke以yi降jiang低di噪zao聲sheng還hai可ke以yi有you較jiao高gao的de輸shu入ru阻zu抗kang。另ling外wai如ru果guo需xu要yao更geng換huan晶jing體ti管guan等deng半ban導dao體ti元yuan件jian，一yi定ding要yao經jing過guo對dui比bi選xuan擇ze，即ji使shi型xing號hao相xiang同tong的de半ban導dao體ti器qi件jian參can數shu也ye是shi有you差cha別bie的de。同tong樣yang
，電dian路lu中zhong的de碳tan膜mo電dian阻zu與yu金jin屬shu膜mo電dian阻zu的de噪zao聲sheng係xi數shu也ye是shi不bu一yi樣yang的de，金jin屬shu膜mo電dian阻zu的de噪zao聲sheng比bi碳tan膜mo的de要yao小xiao，特te別bie是shi在zai前qian級ji小xiao信xin號hao輸shu入ru時shi
，可ke以yi考kao慮lv用yong噪zao聲sheng小xiao的de金jin屬shu膜mo電dian阻zu。

3.2 根據不同的工作頻段、參數選擇適當的放大電路
選擇適當的放大電路不僅對本級電路有直接影響，對整個電路的工作參數
、gongzuozhuangtaidouhuichanshengzhongyaoyingxiang。rugongshezutailianjieshi，dianluyoujiaogaodefangdazengyi，tongshitadezaoshengduihoujideyingxiangjiaoxiao。ergongjizutaishiyoujiaogaodeshuruzukangtongshiyeyoujiaohaodepinxiang。yincigenjubutongdedianluduicanshuyingyoubutongyaoqiu
，xuanzehaodedianlu，bujinkeyijianhuaxianlujiegou
，tongshiyekeyijianshaozaoshengduizhenggedianludeganrao。zaidianluxingnengcanshuyunxudetiaojianxia

，jinkenengcaiyongkangganraonenglijiaohaodeshuzidianlu。

3.3 傳感器電路中加入濾波環節
在(zai)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)中(zhong)，頻(pin)帶(dai)越(yue)寬(kuan)，噪(zao)聲(sheng)也(ye)越(yue)大(da)

，而(er)有(you)用(yong)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv)往(wang)往(wang)在(zai)一(yi)定(ding)範(fan)圍(wei)內(nei)


，故(gu)可(ke)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)加(jia)入(ru)濾(lv)波(bo)環(huan)節(jie)，濾(lv)除(chu)或(huo)盡(jin)可(ke)能(neng)衰(shuai)減(jian)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)，以(yi)達(da)到(dao)提(ti)高(gao)信(xin)噪(zao)比(bi)抑(yi)製(zhi)幹(gan)擾(rao)的(de)目(mu)的(de)。濾(lv)波(bo)技(ji)術(shu)對(dui)抑(yi)製(zhi)經(jing)導(dao)線(xian)耦(ou)合(he)到(dao)電(dian)路(lu)的(de)幹(gan)擾(rao)特(te)別(bie)有(you)效(xiao)，將(jiang)相(xiang)應(ying)頻(pin)帶(dai)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)接(jie)入(ru)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)通(tong)道(dao)中(zhong)
，各(ge)種(zhong)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)抑(yi)製(zhi)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)的(de)有(you)效(xiao)措(cuo)施(shi)之(zhi)一(yi)。在(zai)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)中(zhong)常(chang)用(yong)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)有(you)：

(1)RC濾波器。當信號源為熱電偶
、應變片等信號變化緩慢的傳感器時，利用小體積
、低成本的無源RC濾波器將會對串模幹擾有較好的抑製效果。
(2)交流電源濾波器。電源網絡吸收了各種高、低頻噪聲
，對此常用LC濾波器來抑製混入電源的噪聲，例如100μH的電感
、0.1 μF的電容組成的高頻濾波器能吸收中短波段的高頻噪聲幹擾。
(3)zhiliudianyuanlvboqi。zhiliudianyuanwangwangweijigedianlusuogongyong
，weilebimiantongguodianyuanneizuzaochengjigedianlujianxianghuganrao
，yinggaizaimeigedianludezhiliudianyuanshangjiashangRC或LC退耦濾波器，用來濾除低頻噪聲。

3.4 通過負反饋電路來抑製噪聲
負反饋電路可以通過反饋信號的取樣、kongzhilaiwendingdianlu，tigaofangdaqidexinzaobi，shifangdadianludedongtaixingnenghuodeduofangmiandegaishan。fufankuixinhaokeyiwendingdianludejingtaigongzuodian，congerwendingdianludewendu
、電流、dianyadengduoxiangcanshu。zaiduojidianluzhong
，diyijidianluyinweishiyuanshixiaoxinhao，yincijingchangcaiyongdeshiyoujiaodazengyidegongshedianluzutai。chufeishiteshuxuyao
，gongshezutaidianluwangwangshibujiafufankuide。suoyidiyijidianluchanshengdezaoshengzhinengtongguohoujidefufankuidianlulaiyizhi。duiyuduojidianlueryan，tongguofufankuixinhaowendingbenjidejingtaigongzuodian
，keyiyizhibenjidianluzaoshengdechanshenghechuanbo。yincizaiduojidianluzhong，fufankuidianlushiyizhizaoshengdeyigezhongyaoshouduan。

3.5 抑製和減少輸入端偏置電路的噪聲
輸(shu)入(ru)端(duan)偏(pian)置(zhi)電(dian)路(lu)噪(zao)聲(sheng)一(yi)般(ban)是(shi)由(you)輸(shu)入(ru)端(duan)偏(pian)置(zhi)分(fen)流(liu)電(dian)阻(zu)產(chan)生(sheng)的(de)。當(dang)流(liu)過(guo)偏(pian)置(zhi)電(dian)阻(zu)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)時(shi)就(jiu)會(hui)使(shi)能(neng)量(liang)過(guo)剩(sheng)從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)噪(zao)聲(sheng)。如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)偏(pian)置(zhi)電(dian)路(lu)，噪(zao)聲(sheng)就(jiu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)短(duan)接(jie)入(ru)地(di)，可(ke)以(yi)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)輸(shu)出(chu)
，減(jian)小(xiao)對(dui)下(xia)一(yi)級(ji)電(dian)路(lu)的(de)影(ying)響(xiang)。另(ling)外(wai)優(you)質(zhi)的(de)信(xin)號(hao)源(yuan)也(ye)是(shi)電(dian)路(lu)抗(kang)幹(gan)擾(rao)的(de)重(zhong)要(yao)保(bao)證(zheng)。
[page]
4 減少傳感器電路幹擾的措施

4.1 合理布局
合理的電路布局可以減少不同工作頻段電路之間的相互幹擾，同時也使對幹擾信號的濾除變得相對簡單。

4.1.1 地線布置的抗幹擾措施
為(wei)克(ke)服(fu)這(zhe)種(zhong)由(you)於(yu)地(di)線(xian)布(bu)設(she)不(bu)合(he)理(li)而(er)造(zao)成(cheng)的(de)幹(gan)擾(rao)，在(zai)設(she)計(ji)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)時(shi)
，應(ying)當(dang)盡(jin)量(liang)避(bi)免(mian)不(bu)同(tong)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)路(lu)同(tong)時(shi)流(liu)經(jing)某(mou)一(yi)段(duan)共(gong)用(yong)地(di)線(xian)。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)高(gao)頻(pin)電(dian)路(lu)和(he)大(da)電(dian)流(liu)回(hui)路(lu)中(zhong)，更(geng)要(yao)講(jiang)究(jiu)地(di)線(xian)的(de)接(jie)法(fa)。把(ba)“交流地”和“直流地”分開，是減少噪聲通過地線串擾的有效方法。

4.1.2 電源布線的抗幹擾措施
在布線時，首先要將交流電源部分與直流電源部分分開，不要共用接地導線，就是把“交流地”和“直流地”fenkai，jianshaozaoshengtongguodixianchuanrao。lingwai，zaizhiliudianyuanhuiluzhong，fuzaidebianhuahuiyinqidianyuanzaosheng。peizhiquoudianrongkeyiyizhiyinfuzaibianhuaerchanshengdezaosheng。jutipeizhifangfashizaidianyuanshuruduanjieyige10～100μF的電解電容
，如果印製電路板的位置允許
，采用100μF以yi上shang的de電dian解jie電dian容rong的de抗kang幹gan擾rao效xiao果guo會hui更geng好hao。在zai電dian源yuan線xian布bu線xian時shi，根gen據ju印yin製zhi電dian路lu板ban電dian流liu的de大da小xiao，盡jin量liang加jia粗cu電dian源yuan線xian寬kuan度du，減jian少shao環huan路lu電dian阻zu。同tong時shi
，使shi電dian源yuan線xian、地線的走線和數據信號傳遞的方向一致
，有助於增強抗幹擾能力。

4.1.3 元器件布局的抗幹擾措施
(1)抑yi製zhi電dian磁ci幹gan擾rao。相xiang互hu可ke能neng產chan生sheng影ying響xiang或huo幹gan擾rao的de元yuan器qi件jian
，應ying當dang盡jin量liang分fen開kai或huo采cai取qu屏ping蔽bi措cuo施shi。要yao設she法fa縮suo短duan高gao頻pin部bu分fen元yuan器qi件jian之zhi間jian的de連lian線xian，減jian小xiao它ta們men的de分fen布bu參can數shu和he相xiang互hu間jian的de電dian磁ci幹gan擾rao(如果需要對高頻部分使用金屬屏蔽罩，還應該在板上留出屏蔽罩占用的麵積)。易受幹擾的元器件不能離得太近。強電部分(220 V)和弱電部分(直流電源供電)、輸入級和輸出級的元件應當盡量分開。直流電源引線較長時，要增加濾波元件，防止50 Hz幹擾。揚聲器、電磁鐵
、永磁式儀表等元件會產生恒定磁場，高頻變壓器

、繼(ji)電(dian)器(qi)等(deng)會(hui)產(chan)生(sheng)交(jiao)變(bian)磁(ci)場(chang)。這(zhe)些(xie)磁(ci)場(chang)不(bu)僅(jin)對(dui)周(zhou)圍(wei)元(yuan)件(jian)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)，同(tong)時(shi)對(dui)周(zhou)圍(wei)的(de)印(yin)製(zhi)導(dao)線(xian)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。這(zhe)類(lei)幹(gan)擾(rao)要(yao)根(gen)據(ju)情(qing)況(kuang)區(qu)別(bie)對(dui)待(dai)，一(yi)般(ban)應(ying)該(gai)注(zhu)意(yi)幾(ji)點(dian)：減少磁力線對印製導線的切割，確定兩個電感類元件的位置時，盡量使它們的磁場方向相互垂直，減少彼此間的耦合;對幹擾源進行磁屏蔽，屏蔽罩要良好接地;使用高頻電纜直接傳輸信號時，電纜的屏蔽層應一端接地。

(2)抑yi製zhi熱re幹gan擾rao。溫wen度du升sheng高gao造zao成cheng的de幹gan擾rao
，在zai印yin製zhi板ban設she計ji中zhong也ye應ying該gai引yin起qi注zhu意yi。在zai排pai版ban設she計ji印yin製zhi板ban的de時shi候hou，應ying采cai取qu措cuo施shi進jin行xing元yuan器qi件jian之zhi間jian的de熱re隔ge離li。比bi如ru對dui於yu溫wen度du敏min感gan的de元yuan器qi件jian

，如ru晶jing體ti管guan
、集成電路和其他熱敏元件、大容量的電解電容器等，不宜放在熱源附近或設備內的上部。電路長期工作引起溫度升高
，會影響這些元器件的工作狀態及性能。

4.2 屏蔽技術
采用屏蔽技術可以有效防止電場或磁場的幹擾。屏蔽又可分為靜電屏蔽
、電磁屏蔽和低頻磁屏蔽等。

4.2.1 靜電屏蔽
用yong銅tong或huo鋁lv等deng導dao電dian性xing良liang好hao的de金jin屬shu為wei材cai料liao，製zhi作zuo密mi閉bi的de金jin屬shu容rong器qi，並bing與yu地di線xian連lian接jie
，把ba需xu要yao保bao護hu的de電dian路lu置zhi於yu其qi中zhong
，使shi外wai部bu幹gan擾rao電dian場chang不bu影ying響xiang其qi內nei部bu電dian路lu，反fan過guo來lai，內nei部bu電dian路lu產chan生sheng的de電dian場chang也ye不bu會hui影ying響xiang外wai電dian路lu。例li如ru傳chuan感gan器qi測ce量liang電dian路lu中zhong，在zai電dian源yuan變bian壓ya器qi的de初chu級ji和he次ci級ji之zhi間jian插cha入ru一yi個ge留liu有you縫feng隙xi的de導dao體ti
，並bing把ba它ta接jie地di，可ke以yi防fang止zhi兩liang繞rao組zu之zhi間jian的de靜jing電dian耦ou合he。

4.2.2  電磁屏蔽
duiyugaopinganraocichang，liyongdianwoliuyuanli
，shigaopinganraodiancichangzaipingbijinshuneichanshengdianwoliu，xiaohaoganraocichangdenengliang

，woliucichangdixiaogaopinganraocichang，congershibeibaohudianlumianshougaopindiancichangdeyingxiang。ruodiancipingbicengjiedi

，tongshijianyoujingdianpingbidezuoyong。chuanganqideshuchudianlanyibancaiyongtongzhiwangzhuangpingbi，jiyoujingdianpingbiyouyoudiancipingbidezuoyong。pingbicailiaobixuxuanzedaodianxingnenglianghaodedidianzucailiao，rutong
、鋁或鍍銀銅等。

4.2.3 低頻磁屏蔽
幹gan擾rao如ru為wei低di頻pin磁ci場chang，這zhe時shi的de電dian渦wo流liu現xian象xiang不bu太tai明ming顯xian，隻zhi用yong上shang述shu方fang法fa抗kang幹gan擾rao效xiao果guo並bing不bu太tai好hao，因yin此ci必bi須xu采cai用yong采cai用yong高gao導dao磁ci材cai料liao作zuo屏ping蔽bi層ceng，以yi便bian把ba低di頻pin幹gan擾rao磁ci感gan線xian限xian製zhi在zai磁ci阻zu很hen小xiao的de磁ci屏ping蔽bi層ceng內nei部bu
，使shi被bei保bao護hu電dian路lu免mian受shou低di頻pin磁ci場chang耦ou合he幹gan擾rao的de影ying響xiang。傳chuan感gan器qi檢jian測ce儀yi器qi的de鐵tie皮pi外wai殼ke就jiu起qi低di頻pin磁ci屏ping蔽bi的de作zuo用yong。若ruo進jin一yi步bu將jiang其qi接jie地di
，又you同tong時shi起qi靜jing電dian屏ping蔽bi和he電dian磁ci屏ping蔽bi的de作zuo用yong。

基於以上3種(zhong)常(chang)用(yong)的(de)屏(ping)蔽(bi)技(ji)術(shu)
，因(yin)此(ci)在(zai)幹(gan)擾(rao)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)的(de)地(di)方(fang)，可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)複(fu)合(he)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)

，即(ji)外(wai)層(ceng)是(shi)低(di)頻(pin)磁(ci)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)，內(nei)層(ceng)是(shi)電(dian)磁(ci)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)，達(da)到(dao)雙(shuang)重(zhong)屏(ping)蔽(bi)的(de)作(zuo)用(yong)。例(li)如(ru)電(dian)容(rong)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)時(shi)其(qi)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong)是(shi)必(bi)須(xu)解(jie)決(jue)的(de)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti)，否(fou)則(ze)其(qi)傳(chuan)輸(shu)效(xiao)率(lv)、lingmindudouyaobiandi，bixuduichuanganqijinxingjingdianpingbi
，erqidianjiyinchuxianjiucaiyongshuangcengpingbijishu，yibanchengzhiweiqudongdianlanjishu。yongzhezhongfangfakeyiyouxiaodekefuchuanganqizaishiyongguochengzhongdejishengdianrong。
[page]
4.3 接地技術
接(jie)地(di)技(ji)術(shu)是(shi)抑(yi)製(zhi)幹(gan)擾(rao)的(de)有(you)效(xiao)技(ji)術(shu)之(zhi)一(yi)，是(shi)屏(ping)蔽(bi)技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)保(bao)證(zheng)。正(zheng)確(que)的(de)接(jie)地(di)能(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)地(di)抑(yi)製(zhi)外(wai)來(lai)幹(gan)擾(rao)，同(tong)時(shi)可(ke)提(ti)高(gao)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，減(jian)少(shao)係(xi)統(tong)自(zi)身(shen)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)因(yin)素(su)。接(jie)地(di)的(de)目(mu)的(de)有(you)兩(liang)個(ge)：安全性和抑製幹擾。因此接地分為保護接地、屏蔽接地和信號接地。保護接地以安全為目的

，傳感器測量裝置的機殼
、底盤等都要接地。要求接地電阻在10 Ω以下;屏蔽接地是幹擾電壓對地形成低阻通路，以防幹擾測量裝置。接地電阻應小於0.02Ω;xinhaojiedishidianzizhuangzhishuruyushuchudelingxinhaodianweidegonggongxian
，tabenshenkenengyudadishijueyuande。xinhaodixianyoufenweimonixinhaodixianheshuzixinhaodixian，monixinhaoyibanjiaoruo，guduidixianyaoqiujiaogao;數字信號一般較強

，故對地線要求可低一些。

不同的傳感器檢測條件對接地的方式也有不同的要求
，必須選擇合適的接地方法，常用接地方法有一點接地和多點接地。

4.3.1 一點接地
zaidipindianluzhongyibanjianyicaiyongyidianjiedi，tayoufangsheshijiedixianhemuxianshijiedixianlu。fangsheshijiedijiushidianluzhonggegongnengdianluzhijieyongdaoxianyulingdianweijizhundianlianjie;muxianshijiedijiushicaiyongjuyouyidingjiemianjideyouzhidaotizuoweijiedimuxian，zhijiejiedaolingdianweidian，dianluzhongdegegongnengkuaidedikejiujinjiezaigaimuxianshang。zheshiruocaiyongduodianjiedi，zaidianluzhonghuixingchengduogejiedihuilu，dangdipinxinhaohuomaichongcichangjingguozhexiehuilushi，jiuhuiyinqidianciganyingzaosheng，youyumeigejiedihuiludetexingbutong，zaibutongdehuilubihedianjiuchanshengdianweicha，xingchengganrao。weibimianzhezhongqingkuang，zuihaocaiyongyidianjiedidefangfa。

chuanganqiyuceliangzhuangzhigouchengyigewanzhengdejiancexitong
，danliangzhezhijiankenengxiangjujiaoyuan。youyugongyexianchangdadidianliushifenfuza
，suoyizheliangbufenwaikedejiedadidianzhijiandedianweiyibanshibuxiangtongde;ruojiangchuanganqiyuceliangzhuangzhidelingdianweizailiangchufenbiejiedi，jiliangdianjiedi，zehuiyoujiaodadedianliuliuguoneizuhendidexinhaochuanshuxianchanshengyajiang，zaochengchuanmoganrao。yincizhezhongqingkuangxiayeyinggaicaiyongyidianjiedifangfa。

4.3.2 多點接地
一yi般ban建jian議yi高gao頻pin電dian路lu采cai用yong多duo點dian接jie地di。高gao頻pin時shi
，即ji使shi一yi小xiao段duan地di線xian也ye將jiang有you較jiao大da的de阻zu抗kang壓ya降jiang，加jia上shang分fen布bu電dian容rong的de作zuo用yong，不bu可ke能neng實shi現xian一yi點dian接jie地di
，因yin此ci可ke采cai用yong平ping麵mian式shi接jie地di方fang式shi，即ji多duo點dian接jie地di方fang式shi，利li用yong一yi個ge良liang好hao的de導dao電dian平ping麵mian體ti(如采用多層線路板中的一層)接(jie)至(zhi)零(ling)電(dian)位(wei)基(ji)準(zhun)點(dian)上(shang)，各(ge)高(gao)頻(pin)電(dian)路(lu)的(de)地(di)就(jiu)近(jin)接(jie)至(zhi)該(gai)導(dao)電(dian)平(ping)麵(mian)體(ti)上(shang)。由(you)於(yu)導(dao)電(dian)平(ping)麵(mian)體(ti)的(de)高(gao)頻(pin)阻(zu)抗(kang)很(hen)小(xiao)

，基(ji)本(ben)保(bao)證(zheng)了(le)每(mei)一(yi)處(chu)電(dian)位(wei)的(de)一(yi)致(zhi)，同(tong)時(shi)加(jia)設(she)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)等(deng)減(jian)少(shao)壓(ya)降(jiang)。因(yin)此(ci)，這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)要(yao)采(cai)用(yong)多(duo)點(dian)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)。

4.4 隔離技術
在(zai)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu)中(zhong)，如(ru)出(chu)現(xian)兩(liang)點(dian)以(yi)上(shang)接(jie)地(di)時(shi)
，可(ke)能(neng)引(yin)入(ru)共(gong)阻(zu)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao)和(he)地(di)環(huan)路(lu)電(dian)流(liu)幹(gan)擾(rao)。抑(yi)製(zhi)這(zhe)類(lei)幹(gan)擾(rao)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)采(cai)用(yong)隔(ge)離(li)技(ji)術(shu)。通(tong)常(chang)有(you)電(dian)磁(ci)隔(ge)離(li)和(he)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)兩(liang)種(zhong)。

4.4.1 電磁耦合隔離
利用隔離變壓器來切斷環流，由於地環路則被切斷，兩電路有獨立的地電位基準，因而不會造成幹擾，信號通過耦合形式進行傳遞。

4.4.2 光電耦合隔離
光電耦合器是一種電-光-diandeouheqijian，tayoufaguangerjiguanheguangdianjingtiguanfengzhuangzucheng，qishuruyushuchuzaidianqishangshijueyuande
，yinci，zhezhongqijianchuleyongyuzuoguangdiankongzhiwai，xianzaibeiyuelaiyueduodeyongyutigaoxitongdekanggongmoganraonengli。zheyangjishishuruhuiluyouganrao，zhiyaotazaimenxianzhinei
，jiubuhuiduishuchuzaochengyingxiang。

4.5 其他抗幹擾技術
(1)穩壓技術。目前智能傳感器及儀器儀表開發中常用的穩壓電源有兩種：一種是由集成穩壓芯片提供的串聯調整電源
，另一種是DC-DC穩壓電源，這對防止電網電壓波動幹擾儀器正常工作十分有效。
(2)抑製共模幹擾技術。采用差分放大器，提高差分放大器的輸入阻抗或降低信號源內阻可大大降低共模幹擾的影響。
(3)ruanjianbuchangjishu。waijieyinsuruwenshidubianhuadengyehuiyinqimouxiecanshudebianhua
，zaochengpiancha。keyiliyongruanjiangenjuwaijieyinsudebianhuahewuchaquxianjinxingxiuzheng
，qudiaoganrao。

5 結語

抗幹擾是一個非常複雜、實shi踐jian性xing很hen強qiang的de問wen題ti，一yi種zhong幹gan擾rao現xian象xiang可ke能neng是shi由you若ruo幹gan因yin素su引yin起qi的de。因yin此ci，在zai傳chuan感gan器qi電dian路lu以yi及ji測ce控kong係xi統tong的de設she計ji中zhong，不bu僅jin應ying預yu先xian采cai取qu抗kang幹gan擾rao措cuo施shi，在zai調tiao試shi過guo程cheng中zhong還hai應ying及ji時shi分fen析xi出chu遇yu到dao的de現xian象xiang

，對dui傳chuan感gan器qi及ji其qi係xi統tong的de電dian路lu原yuan理li、具體布線、屏蔽
、電源的抗幹擾能力、數字地或模擬地的處理以及防護形式不斷改進，以提高電路的可靠性和穩定性。