儀表 在工(gong)業生産的(de)現場使用(yong)的條件常(cháng)常是很複(fu)雜的。被測(cè)量的參數(shu)又往往被(bei)轉換成微(wei)弱的低電(dian)平電壓信(xìn)号，并🌈通過(guò)長距離傳(chuan)輸至二次(ci)表或者計(ji)算機系統(tǒng)。因此除了(le)有用的信(xìn)号外，經常(chang)會出現一(yi)些與被測(ce)信号無關(guān)的電壓或(huò)電流存在(zài)。這種😘無關(guān)的電❓壓或(huo)電流信号(hao)我們稱之(zhī)爲“幹擾”（也(ye)叫🔞噪聲）。
    幹(gàn)擾的來源(yuán)有很多種(zhong)，通常我們(men)所說的幹(gàn)擾是電氣(qì)的幹🧑🏾‍🤝‍🧑🏼擾，但(dàn)是在廣義(yi)上熱噪聲(shēng)、溫度效應(ying)、化學效應(yīng)、振動等都(dōu)可能給測(ce)量☁️帶來影(ying)響，産生幹(gan)擾。在測量(liang)過程中，如(rú)果㊙️不能排(pai)除這些幹(gàn)擾的影響(xiǎng)，儀表就不(bu)能夠正📧常(chang)的工作。
    根(gen)據儀表輸(shū)入端幹擾(rǎo)的作用方(fang)式，可分爲(wèi)串模幹擾(rǎo)和共模幹(gàn)擾。串模幹(gàn)擾是指疊(dié)加在被測(cè)信号上🈲的(de)幹擾；共☁️模(mó)幹🌏擾是加(jia)在儀表任(rèn)一輸入端(duān)與地之間(jiān)的幹擾。
1 幹(gàn)擾的産生(shēng)
    幹擾來自(zì)于幹擾源(yuan)，它們在儀(yí)表内外都(dōu)可能存在(zài)。在儀🔱表外(wài)部，一些大(da)功率的用(yong)電設備以(yi)及電力設(she)備都可能(néng)成爲☀️幹擾(rǎo)源，而😍在儀(yí)表内部的(de)電源變壓(ya)♻️器、機電器(qi)、開關以及(jí)電源線等(deng)也均可💋能(néng)成爲幹擾(rǎo)♉源，幹擾的(de)引入方式(shì)主要如下(xià)：
    1）電磁感應(ying)，也就是磁(ci)耦合。信号(hào)源與儀表(biao)之間的連(lián)🈲接導❄️線、儀(yí)表内部的(de)配線通過(guò)磁耦合在(zài)電路中形(xíng)成幹擾。像(xiàng)我們在工(gong)程中使用(yòng)的大功率(lǜ)的變壓器(qì)、交流電📧機(ji)、高壓電網(wang)等的周圍(wei)空間中都(dōu)存在有很(hěn)💃🏻強的交變(biàn)磁場，而儀(yí)表的閉合(he)回路處在(zai)這種變化(hua)的磁場中(zhong)将會産生(sheng)感應電勢(shi)。感應電勢(shì)可用下式(shi)🔅計算：式中(zhōng)：en——感應電動(dong)勢；B——磁通密(mì)度；A——閉合回(huí)路的面積(jī)；θ——磁力線與(yu)面積A的垂(chui)線的夾角(jiǎo)。    
    這種磁感(gǎn)應電動勢(shì)與有用信(xìn)号串聯，當(dang)信号源與(yu)儀表⭕相距(ju)較遠時，此(cǐ)情況較爲(wèi)突出。将導(dao)線遠離這(zhè)些強用電(dian)設備⛷️及動(dòng)力網，調整(zheng)走線方向(xiang)以及減小(xiǎo)導線回路(lù)面積都是(shì)必要的。僅(jin)由于把兩(liǎng)根信号線(xian)以短的節(jiē)距絞合，磁(cí)感應電動(dong)勢就能降(jiang)爲原有的(de)1/10~1/100。
    2）靜電感應(ying)，也就是電(dian)的耦合。在(zài)相對的兩(liǎng)物體中，如(rú)其一的電(diàn)位發生變(bian)化，則由于(yú)物體間的(de)電容使另(lìng)一物體的(de)電位也發(fā)生變化。幹(gan)擾源是通(tōng)過電容性(xing)的耦合👅在(zai)回路中形(xing)成幹擾。它(ta)是兩電場(chang)相互作用(yong)的結果.  通(tōng)過電磁感(gǎn)應、靜電感(gǎn)🆚應所形成(cheng)的幹擾大(da)部分是50Hz的(de)工頻幹擾(rǎo)電壓。但是(shì)其他的高(gao)頻發生器(qì)、帶整流子(zǐ)的電機等(deng)設備，也會(hui)産生高頻(pín)的幹擾。由(yóu)于雷雲之(zhi)✌️間、雷雲❓與(yu)大地間的(de)放電，在配(pei)線上也能(néng)感應出異(yi)常電壓。
    3）附(fu)加熱電勢(shi)和化學電(dian)勢，主要是(shì)由于不同(tong)金屬産生(shēng)的熱❗電勢(shi)以及金屬(shǔ)腐蝕等原(yuan)因産生的(de)化學電勢(shi)，當它處于(yú)電回路時(shi)會成爲幹(gan)擾，這種幹(gan)擾大多🐇以(yǐ)直流的形(xíng)式出現。在(zai)接線端💃🏻子(zi)闆或是幹(gàn)簧繼電器(qì)等處容易(yì)産生熱電(diàn)勢。
    4） 振動。導(dao)線在磁場(chǎng)中運動時(shi)，會産生感(gan)應電動勢(shi)。因此在振(zhèn)動🌐的環境(jìng)中把信号(hào)導線固定(ding)是很有必(bì)要的。      以上(shang)這4種幹擾(rao)都🐪是和信(xìn)号串聯，也(yě)就是以串(chuàn)模幹擾的(de)形式出💰現(xian)。
    5）不同地電(dian)位引入的(de)幹擾。在大(dà)地中，各個(gè)不同點之(zhi)✔️間往往存(cun)在電位差(cha)。尤其在大(dà)功率的用(yòng)電設備附(fu)近，當這些(xiē)設備的絕(jué)緣性能較(jiao)差時，這一(yī)電位差更(geng)大。而在儀(yí)表的☎️使用(yòng)中往往又(yòu)會有意💋或(huo)無意的是(shi)輸入回路(lù)存在兩個(gè)以上的接(jiē)地點。這樣(yang)🎯就會把不(bú)同接地點(diǎn)的電位差(cha)引入儀表(biao)，這種地⚽電(diàn)位差有時(shí)能達1~10伏以(yǐ)上，它是同(tóng)時出現在(zài)兩根信号(hao)導線♌. 通過(guò)靜電耦合(hé)的方式，能(neng)在兩輸入(rù)端感應出(chu)對地的共(gong)同電壓，以(yi)共模幹擾(rǎo)✏️的形式出(chū)現。
    由于共(gòng)模幹擾它(ta)不和信号(hao)相疊加，它(tā)不直接對(duì)儀表産生(shēng)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻影響。但它(tā)能通過測(ce)量系統形(xing)成到地的(de)洩漏電流(liu)，這漏電流(liú)通過電阻(zǔ)的耦合就(jiu)能直接作(zuò)用于儀表(biǎo)，産生幹擾(rao)。
    6）除一些脈(mo)沖電壓能(neng)夠作用于(yú)模拟電路(lù)之外，還可(kě)以🌐對🤩數🌐字(zi)✉️電路産生(sheng)幹擾，這些(xie)脈沖電壓(yā)的發生源(yuán)是開🧑🏾‍🤝‍🧑🏼關、電(diàn)機、繼電器(qi)這樣一些(xiē)感性負載(zǎi)和産生放(fàng)電的機😘器(qì)等。
    在了解(jiě)了各種不(bú)同的幹擾(rǎo)源之後，我(wo)們就可以(yǐ)針對不同(tong)♈的情況采(cai)取對應的(de)措施加以(yi)消除或避(bi)免🈲。因爲所(suo)有的幹🧑🏾‍🤝‍🧑🏼擾(rǎo)源都是🌏通(tōng)過一定的(de)耦合通道(dào)而對儀表(biao)産生影響(xiang)，因此我們(men)可以通過(guò)切斷幹擾(rǎo)的耦合通(tōng)道來抑制(zhì)幹擾。
1、通常(chang)采用的方(fang)式有信号(hao)導線的扭(niu)絞、屏蔽、接(jiē)地、平衡、濾(lü)波、隔離💜等(deng)各種方法(fa)，一般我們(men)會同時采(cai)取多種措(cuo)⛹🏻‍♀️施。
2 幹擾的(de)抑制
    常用(yong)的抗幹擾(rǎo)措施比較(jiào)多，要想抑(yì)制幹擾，必(bì)須對幹😄擾(rao)作😄全♈面地(di)分析了解(jie)，要在消除(chú)或抑制噪(zao)聲源、破壞(huai)幹擾途徑(jìng)和削弱接(jie)收電路對(dui)噪聲幹擾(rǎo)的敏感性(xìng)這三個方(fang)面采取措(cuo)施。
    消除噪(zào)聲源是積(ji)極主動的(de)措施。比如(rú)插接件接(jiē)觸不良、虛(xū)🛀焊等❤️情況(kuàng)，對于這類(lei)幹擾源是(shi)可以消除(chú)的。從原♌則(zé)上講，對于(yú)噪聲源應(yīng)予以消除(chu)。但是，實際(ji)上很多的(de)噪聲源🤞是(shì)難以消除(chú)或不能消(xiao)🌈除的。例如(ru)有時候泵(bèng)房中的儀(yí)表，泵運行(háng)時電機的(de)電磁幹擾(rao)就是不能(neng)夠消除的(de)。這時候就(jiù)必須采取(qu)防護措施(shī)來抑制幹(gan)擾。
1）串模幹(gàn)擾的抑制(zhi)
    串模幹擾(rao)與被測信(xin)号所處的(de)地位相同(tóng)，因此一旦(dàn)👉産生☔串🌈模(mo)幹擾，就不(bu)容易消除(chu)。所以應當(dang)首先防止(zhǐ)它的産生(sheng)。防止🐉串模(mó)幹擾的措(cuo)施一般有(you)以下這些(xie)：
   信号導線(xian) 的扭絞。由(you)于把信号(hào)導線扭絞(jiao)在一起能(néng)使信号回(huí)路包圍的(de)🔱面積大爲(wèi)減少，而且(qiě)是兩根信(xìn)号導線到(dao)幹擾源的(de)距離能大(dà)緻相等，分(fèn)布電容也(yě)能大緻相(xiàng)同，所以能(neng)使由磁場(chǎng)和💋電場通(tōng)過感應耦(ǒu)合進入回(hui)路的串模(mó)幹擾大爲(wèi)減小。
    屏蔽(bi)。爲了防止(zhǐ)電場的幹(gan)擾，可以把(bǎ)信号導線(xiàn)用金屬包(bao)起來。通常(chang)的做法是(shi)在導線外(wài)包一層金(jīn)屬網（或者(zhě)鐵磁材料(liào)），外套🈚絕緣(yuán)層。屏蔽的(de)目的就是(shi)隔斷“場”的(de)耦合，抑制(zhi)各種“場”的(de)幹擾。屏蔽(bì)層需要接(jie)地，才能夠(gòu)防止幹擾(rǎo)。      2）共模💋幹擾(rǎo)的抑🔞制
    由(you)于儀表系(xi)統信号多(duo)爲低電平(ping)，因此，共模(mo)幹擾也會(huì)使儀表信(xin)号産生畸(jī)變，帶來各(gè)種測量的(de)錯誤。防止(zhi)共模幹擾(rao)通常采🏃‍♂️取(qǔ)的🌈措施如(rú)下：
    接地。通(tōng)常儀表和(he)信号源外(wài)殼爲安全(quán)起見都接(jie)大👣地，保持(chí)零電位。信(xìn)号源電路(lu)以及儀表(biǎo)系統也需(xu)要穩定接(jiē)地。但是如(ru)果接地方(fang)式不恰當(dang)，将形成地(dì)回路導入(ru)幹擾。在實(shi)際應用中(zhōng)，我們通常(cháng)将屏蔽和(he)接地結合(hé)起來應用(yong)，往往能夠(gou)解決大部(bù)分的幹擾(rao)問♻️題。如果(guo)将屏🔴蔽層(céng)在信号側(cè)與儀表側(ce)均接地，則(zé)地電位差(chà)會通過屏(píng)蔽層形成(chéng)回路，由于(yú)地電阻通(tong)常🧡比屏蔽(bi)層的電阻(zǔ)小的多，所(suǒ)以在屏蔽(bi)層上就會(hui)形成電位(wei)梯度，并通(tong)過屏蔽層(céng)與信号導(dao)線間的分(fen)布電容耦(ou)合到信号(hao)電路中去(qù)，因🔅此屏蔽(bi)層也必須(xu)一點接地(dì)。并且，信号(hào)導線屏蔽(bi)層接地應(ying)與系統接(jie)地同側。     
    事(shi)實上，由于(yu)二次儀表(biǎo)的外殼爲(wèi)了安全，是(shi)需要接地(dì)的。而儀表(biǎo)的輸入端(duan)與外殼之(zhi)間一定存(cún)在分布電(dian)容和漏🔴阻(zǔ)抗，因此，浮(fu)地不可能(neng)把洩漏途(tu)徑完全切(qiē)斷，因此，必(bi)要㊙️的時候(hou)，通常采用(yong)的是雙層(ceng)屏蔽浮地(dì)保護。也就(jiu)是在在🐅儀(yi)表的外殼(ké)内部再套(tào)一個内屏(píng)蔽罩，内屏(ping)蔽罩與信(xin)号輸入端(duan)已經🤟外殼(ké)之間均♊不(bú)做電氣連(lián)接，内屏蔽(bì)層引出一(yi)條導線與(yu)信号導🥰線(xiàn)的屏蔽層(ceng)相連接，而(ér)信号線的(de)屏蔽在信(xin)号源處🙇🏻一(yi)點接地，這(zhe)樣使儀💚表(biǎo)的輸入保(bao)護屏蔽及(jí)信号屏蔽(bi)對信号源(yuán)穩定起來(lái)🐉，處于等❤️電(dian)位狀态。可(kě)以大大🈲的(de)提高儀表(biao)抗幹擾的(de)能,即便這(zhe)樣，其實也(ye)是存在💃一(yī)定的洩漏(lòu)電流的，但(dàn)是，抑制幹(gan)擾的措施(shī)就是爲了(le)讓🏃‍♀️幹擾信(xin)号強度降(jiàng)低至相對(dui)與實際信(xin)号強度💞來(lai)說可忽⭐略(lue)的程度。
    另(ling)外，經常采(cai)用的抗幹(gàn)擾措施還(hái)有隔離，也(ye)是通過阻(zu)止幹擾回(huí)路的形成(chéng)來抑制幹(gan)擾。這些方(fang)法的作用(yong)是疊加的(de)。通常，我⭕們(men)會采取其(qí)中的一種(zhǒng)或幾種方(fang)法來提高(gāo)信号測量(liàng)🤟的抗幹擾(rǎo)能力😍。