陳治文

摘 要：傳感器的使用已經(jīng)成為普遍化趨勢，隨之而來在其使用過程中的抗干擾問題也成為亟需解決的問題之一。傳感器在傳送信息的過程中，如何克服干擾因素，達到有效、高效傳輸是研究的重點。因此，本文從傳感器干擾因素出發(fā)，從而追尋其抗干擾技術的工作原理以及抗干擾技術的應用。

關鍵詞：傳感器 干擾因素 抗干擾技術 工作原理

一、傳感器的概述

傳感器作為自動化的重心，其靈敏性、準確性、高效性影響著自動化設備是否正常運行，正因如此，傳感器的抗干擾技術才會被研究人員重視。傳感器是一種能感受規(guī)定的被測量信號，并將其轉(zhuǎn)化成可用的輸出信號的裝置。其一般由直接接受被測量信號的敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。

二、抗干擾技術分析

（一）干擾因素

影響傳感器不能正常工作的干擾因素很多，根據(jù)它們的影響特征可分為以下幾類：（1）電路干擾；（2）機械類的干擾；（3）化學干擾；（4）自然因素；

（二）抗干擾技術的工作原理

抗干擾技術是解決傳感器在使用過程中受到的干擾問題。根據(jù)傳感器的干擾因素發(fā)現(xiàn)，它主要分為三個區(qū)域：傳輸線內(nèi)、傳感器內(nèi)、傳感器外。

因此，筆者認為要想解決這一難題，可以使用以下方法：

（1）隔離

隔離主要針對傳感途徑。根據(jù)查找資料可知，隔離技術主要分為兩類：第一類為變壓隔離技術。這種技術主要應用于交變信號傳送中的通道隔離，相當于切斷了傳送通道。第二類為電光耦合器隔離。這種技術不同于變壓器隔離，它是通過破壞干擾來達到一定程度上的抗干擾效果，且其主要針對數(shù)字接口電路。不同的干擾需要采用不同的隔離措施，不同的隔離措施也針對著不同的現(xiàn)場環(huán)境。

（2）接地

接地抗干擾措施主要是針對電磁干擾。一般接地技術普遍用于電信號接地以及安全接地等，是為了減小信號波動。接地技術是后期開發(fā)的成果，伴隨著傳感器的廣泛應用而逐漸被使用。目前接地技術主要包含負載接地、安全接地、信號接地等等，在傳感器接地抗干擾中是利用接地技術來抑制電容性耦合、電性耦合以及電阻性耦合。相對于某些大型工廠，其檢測裝置主要由傳感器和儀表盤組成，而且二者之間的距離較遠。如果二者之間沒有接地技術的輔助，則所傳遞的信號將會不穩(wěn)定。因此采用接地技術則會避免這一問題的出現(xiàn)，但是考慮在較長傳輸線中會有單一接地的引入，可能會造成不同電路信號的干擾，為了防止這一問題的出現(xiàn)，可考慮加大線寬以及增加接地點。詳細地明確各個接地點的電位，從而避免形成信號干擾、電路干擾等。

（3）屏蔽

屏蔽是目前市面上傳感器抗干擾使用最多的技術，因為它對于多種干擾都具有一定的抗干擾性。例如：靜電干擾、磁場干擾、溫度干擾、頻率干擾等。第一：靜電屏蔽是利用導電性較好的金屬材料制作成封閉性的外殼。在使用的過程中將需要抗干擾的電路放入金屬外殼中，從而達到避免電路受到外界電路干擾的效果。第二：磁場屏蔽，其做法與靜電屏蔽是相同的，唯一的不同點在于其屏蔽的干擾因素，磁場屏蔽所屏蔽的是磁場，且是大于40KHZ的高頻磁場。眾所周知，當電路的導電性能較好時，可能會出現(xiàn)高頻磁場，而在不采取任何措施的前提下，高頻磁場會干擾傳感器的信號輸送。因此根據(jù)這一情況實施相應策略，在產(chǎn)生高頻磁場的外圍增加導電性良好的金屬外殼，當此處產(chǎn)生高頻干擾時就會在屏蔽層的外圍產(chǎn)生電渦流，而電渦流的產(chǎn)生是為了消耗高頻磁場，從而起到抗干擾的效果。

三、傳感器抗干擾技術的應用

（一）紅外線掃描儀傳感器的人體檢測

紅外線掃描儀傳感器是根據(jù)光的信號強度來反應人體狀況，它能夠?qū)⒐獾男盘枏姸绒D(zhuǎn)換成電信號，傳送到儀表盤中，從而傳遞出所檢測的人體信息。這種傳感器對溫度和光照的要求極高，只有在一定的溫度和光照條件下，紅外線掃描儀才能夠具有穩(wěn)定的工作環(huán)境。因此，一般會采用溫度屏蔽抗干擾技術，根據(jù)溫度屏蔽使傳輸線的溫度保持一致，從而使傳輸信號穩(wěn)定的傳達至顯示器。

（二）汽油液面高度傳感器的汽車汽油量檢測

汽油液面高度傳感器有兩種，一種為汽油壓力的傳感器，這是通過將汽油的重量與傳感器相結合，自動裝置根據(jù)傳感器的傳送信號來判斷汽車內(nèi)油量的變化。而在這一過程中可能會干擾的因素有：機械干擾。這一方面的干擾主要體現(xiàn)在汽車在工作時產(chǎn)生的震動，從而給傳感器帶來的干擾。當汽車在運行時，所產(chǎn)生的震動會影響傳感器的內(nèi)部件的位置，敏感元件和轉(zhuǎn)換元件發(fā)生故障，則傳感器也將失去它的功用。而屏蔽克服了這一干擾，使得其震動的頻率在可接受的范圍之內(nèi)。另一種為液面高度傳感器，根據(jù)油箱直觀的反應在儀表盤中。這種傳感器對溫度的要求極高，因為溫度的高低對應電阻的大小。

（三）濃度傳感器的食品檢測

濃度傳感器在食品檢測中通常對應某種物質(zhì)，例如二氧化碳、碳酸等，它主要通過其所含物質(zhì)的濃度對應其傳感器的顯示變化。因此，這種傳感器對于化學物質(zhì)等的要求較高。而對于目前使用的濃度傳感器都以根據(jù)其特有的屬性加載了隔離抗干擾技術。這樣不僅僅能夠抵抗化學物質(zhì)的腐蝕，增加使用壽命，也在一定程度上提高了檢測的準確度。

四、總結

在科技高速發(fā)展的今天，自動化裝置已經(jīng)走向全球化，而傳感器誕生是順應時代發(fā)展的產(chǎn)物。據(jù)我國科學研究信息顯示，傳感器技術已經(jīng)納入我國重點科技研究對象。而與傳感器密切相關的抗干擾技術則是當下研究的重點。影響傳感器準確輸送的因素有很多，要想擁有一款高性能的傳感器，就需要擁有實用的抗干擾技術。只有從根本上解決這些干擾因素，才能夠保證傳感器工作的可靠性、高效性。

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