如何抑制噪声干扰是减少传感器故障和确保工业生产的关键
日期:2022-3-23单芯片传感器主要由信号线、电源线和接地线组成。滤波器插入损耗高,可处理从低频到高频的宽带,适用于消除电源线中的噪声。多级降噪滤波器可以通过在传感器一侧布置足够的电容器来实现。因此,将四个低ESL01μF电容器插入传感器附近,传感器输出错误可控制在1%以下。
噪音是我们生活中最难以忍受的干扰。对于需要不断接受信息来帮助工业决策的BP5053-12传感器,无用的信号就像噪音一样,严重干扰了数据的传输。一旦传感器无法正确传输数据,就可能导致事故。
因此,如何抑制噪声干扰是减少传感器故障和确保工业生产的关键。在这个欧洲课堂上,我们将带来两个对策和例子来帮助您正确处理噪声干扰。
01
噪声干扰对策的要求。
随着MEMS技术的发展,单芯片传感器得到了广泛的应用。单芯片传感器主要由信号线、电源线和接地线组成。此外,它还可以通过时钟和数据等信号线通信。当干扰发生时,上述所有部件都会受到影响。
单芯片传感器分为多种规格、类型和功能,但避免传感器故障的干扰对策是一致的:
(1)确保传感器运行所需的正确信号高效通过;
(2)防止可能导致传感器故障的噪声通过;
(3)滤波器应安装在传感器附近,以确保其有效性。
02
噪声干扰的对策和例子。
A、电源线干扰对策。
滤波器插入损耗高,可处理从低频到高频的宽带,适用于消除电源线中的噪声。完全处理噪声需要一个非常大的电容值来覆盖低频和低ESL电容器,以确保高频插入的损失。
因此,电容器与电感器的结合会造成有利的插入损失。多级降噪滤波器可以通过在传感器一侧布置足够的电容器来实现。
当传感器电源线发生噪声时,传感器输出值会出错。可见,这是由正常模式下的电源线噪声引起的。因此,将四个低ESL0.1μF电容器插入传感器附近,传感器输出错误可控制在1%以下。
B、信号线干扰对策。
为了消除数据/钟的噪声,滤波器需要插入信号频率和损坏频率。如果噪声水平低,或者可以区分信号和噪声频率,只能使用电容器;如果信号频率接近噪声频率,滤波器的插入损耗必须与电容器和电感器相结合。
由于传感器信号线上的噪声效应,传感器通信可能会停止。通过提高注射噪声水平,我们可以测试适当的操作限值水平(无缺陷区域)。
▲初始:抗故障能力随频率变化很大。
▲对策1:增加电容器可提高100mHz和250mHz的抗故障能力。
▲对策2:配备铁氧体磁珠和电容器,可提高200mHz和250mHz的抗故障能力。
▲对策3:为平衡,在电源线上配置π滤波器,在接地线上加入铁氧体磁珠,提高内部抗故障能力。
如今,随着各种传感器的出现,它们逐渐成为物联网、无人驾驶等新技术不可或缺的一部分。因此,了解上述两种抑制噪声干扰的措施对于减少传感器故障,使工业系统顺利运行非常重要。