盘点数据采集与处理系统中的干扰问题

随着科技技术的飞速发展，数据采集系统应用越来越广泛。大多数数据采集系统追求时间快，效率高。数据采集处理越及时，工作效率高，经济效益越好，但一般情况下数据处理与采集系统与多种干扰因素，导致误差大、可靠性降低、甚至造成系统失灵。今天将盘点下数据采集与处理系统中的干扰问题。

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数据采集系统中的干扰源很多，主要分为内部干扰和外部干扰，前者指系统中内部电子电路的各种干扰，如电子器件老化、电阻热噪声等；后者指系统外身的各种干扰，如电动机电刷引发的电火花、宇宙辐射的电磁波等。

1、静电干扰

是指电场通过电容耦合的干扰，原因是电子元器件及导线之间的寄生电容引起的，此外包括化纤、纤维之间的摩擦而使人体带电，进而产生静电干扰。

2、磁场耦合干扰

是指由于变压器、电动机等机器产生的狡辩磁场穿过传输线或闭合导线后形成的回路感应出的交流干扰电压。

3、电磁辐射干扰

是指由各种大功率中高频装置及电火花产生的高频电磁波，向周围空间辐射产生的干扰现象。

4、电导通路耦合干扰

是指电导通路由于接地电位的不同在各单元回路之间的公共阻抗上产生的干扰。

注意：由于是多接地点，该干扰将在接地环路上形成环形电流，并通过接地环路阻抗，把瞬态噪声干扰到下一级电路。

5、漏电耦合干扰

主要有两种，一是电子仪器内部电路绝缘不良出现的漏电电流引起的耦合产生的干扰；二是高输入阻抗器件组成的系统，该系统里的阻抗与电路板绝缘电阻相比拟，通过电路板产生漏电流而形成的干扰。

6、串模(差模)干扰

产生原因有多种，如：外部高压供电线交变电磁场通过寄生电容耦合进传感器一端；电源交变电磁场对传感器一端的漏电流耦合。

主要表现为：串模干扰等效为串联电压源形式和串模干扰等效为并联电流源形式。可通过双绞线信号传输线、传感器耦合端加滤波器、金属隔离线、屏蔽等措施来解决。

7、共模干扰

产生原因有多种：

①在数据采集系统附近有大功率的电器设备，电磁场以电感或电容形式耦合到传感器和传输导线中；

②电源绝缘不良而引起的漏电或三相动力电网负载不平衡致使零线有较大的电流时，存在着较大的地电流和地电位差。如果系统有两个以上的接地点，则地电位差就会造成共模干扰；

③电气设备的绝缘性能不良时，动力电源会通过漏电阻耦合到数据采集系统的信号回路，形成干扰；

④在交流供电的仪器中，交流电会通过原、副边绕组间的寄生电容、整流滤波电路、信号电路与地之间的寄生电容到地构成回路，形成干扰。

解决方法是变压器隔离、光电隔离与浮地屏蔽等。

8、软件方面的干扰源

①不正确的算法产生错误的结果，最主要的原因是由于计算机处理器中的程序指数运算是近似计算，产生的结果有时有较大的误差，容易产生误动作；

②由于计算机的精度不高，而加减法运算时要对阶，大数“吃掉”了小数，产生了误差积累，导致下溢的出现，也是噪声的来源之一；

③由于计算机处理器是高速数字器件，所以它的运算器、控制器及控制寄存器易受电磁干扰。

以上是数据采集系统中常见的干扰，接下来将分享这些干扰现象的解决方法，感兴趣可关注我。