ПОМЕХОЗАЩИЩЁННОСТЬ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Различают три вида помех: магнитные; электрические; кондуктивные.
Причины возникновения магнитных помех это протекание переменного тока в проводниках и катушках индуктивности.
Электрические помехи возникают за счет емкостной связи с частотой выше 10МГц.
Кондуктивные помехи возникают в результате наличия общих цепей питания или нагрузки для основного (полезного) сигнала и наводимого (вредного) сигнала.
Первый путь борьбы с помехой связан с совершенствованием принципи-альных электрических схем.
Второе направление это конструктивные меры (помехоустойчивый мон-таж, экранированные элементы несущей конструкции, бифилярные проводники и т.д.)
Рассмотрим далее наиболее распространенные конструктивные меры борьбы с помехами.
Экранирование электрических полей. Электрические поля взаимодействуют между собой и порождают электрическую связь, для снижения этой связи между двумя точками достаточно установить экран надежно соединенный с общим основанием.
Экранирование магнитных полей. В электрических цепях, находящихся в переменном магнитном поле возникает индуктивная связь и порождает общий для нескольких элементов переменный магнитный поток, который в свою очередь создают ЭДС помехи в замкнутых электрических контурах. Снижение влияния магнитного поля на средство измерения достигается магнитным экранированием, которое реализуется следующими двумя способами.
К первому способу относится шунтирование магнитного поля сплошным экраном из материала с большой магнитной проницаемостью.
Магнитный материал характеризуется в магнитном отношении петлей гистерезиса (1) и основной кривой намагничивания (2) (рис. 9.2).
Второй способ основан на использовании эффекта вытеснения из немаг-нитного экрана силовых магнитных линий магнитного поля помехи за счет возникновения в экране вихревых токов. Этот метод особенно эффективен для защиты от магнитных полей более 1МГц.
В экранах сложной формы не исключена возможность появления магнитных связей, которые очень трудно предусмотреть при разработке конструкции, поэтому форму экрана следует выбирать более простой: цилиндр, параллелепипед или шар.
Размеры экрана определяются габаритными размерами экранируемых катушек и минимально допустимыми потерями от этих экранов. Рекомендуемые размеры экраны делать такими, чтобы индуктивность снижалась на 10 – 20%, а добротность не более чем на 5 - 10%.
Существенно снижают помехи в средствах измерения рациональной кон-струкции крепления навесных элементов, блоков и плат в зависимости от ча-стотного диапазона работы средства измерения различают следующие кон-структивные технологические меры.
1) В блоках работающих на низких частоте (до 20 кГц) вредные связи, возникающие при появлении отдельных механических колебаний и, особенно на резонансных частотах. Такие колебания могут быть вызваны нарушением жесткости крепления элементов магнитных цепей.
Методы борьбы:
Введение амортизаторов (эластичные конструкции)
2) В блоках работающих на средних частотах (20кГц – 1МГц) особо ощутима электромагнитная связь между входными и выходными электродами транзисторов (усилительных элементов и блоков).
Методы борьбы:
а) выполнение электрических проводников максимально короткими.
б) компактное расположение проводников схемы вокруг «своего» транзистора.
3) Для высоких частот (1-100МГц) весьма ощутимыми является влияние емкостных паразитных связей элементов монтажа, а также ВЧ электромагнитных полей.
Методы борьбы:
Максимальное снижение взаимных емкостей элементов и экранирование каждого каскада средства измерения (в том числе комбинированными экранами из двух слоев: пермаллоя и меди ). Особое внимание при этом следует уделять экранированию линий связи, выполняя их из коаксиального кабеля, а так же высокому качеству заземления.