干擾傳感器傳輸信號(hào)的外界因素有哪些？

在傳感器領(lǐng)域，大家對(duì)模擬傳感器和開(kāi)關(guān)傳感器一定很熟悉。畢竟在控制系統(tǒng)中，無(wú)論是信號(hào)輸入還是輸出，一個(gè)參數(shù)不是模擬量就是開(kāi)關(guān)量。

 

開(kāi)關(guān)信號(hào)是一個(gè)不連續(xù)的信號(hào)，只有兩種狀態(tài)，如開(kāi)關(guān)的通斷、繼電器的通斷、電磁閥的通斷等。由于信號(hào)傳輸單一，不需要持續(xù)上傳，外界因素對(duì)開(kāi)關(guān)傳感器信號(hào)傳輸?shù)母蓴_較小。模擬信號(hào)的傳輸更復(fù)雜，更容易受到外界的影響，所以下面將重點(diǎn)介紹外界對(duì)模擬傳感器傳輸信號(hào)的干擾。

 

模擬量傳感器與開(kāi)關(guān)量傳感器不同，模擬量傳感器傳輸?shù)男盘?hào)為連續(xù)信號(hào)(自變量的在整個(gè)連續(xù)時(shí)間范圍內(nèi)都有定義的信號(hào)是時(shí)間連續(xù)信號(hào)或連續(xù)時(shí)間信號(hào)，簡(jiǎn)稱(chēng)連續(xù)信號(hào))，通過(guò)電壓、電流、電阻等表示參數(shù)的大小。需要注意的是，連續(xù)信號(hào)指的是時(shí)間連續(xù)，也就是說(shuō)，模擬量傳感器的信號(hào)傳輸可以不連續(xù)，但是記錄的時(shí)間必須保證連續(xù)。

 

影響模擬量傳感器的外界干擾

 

根據(jù)傳感器設(shè)備應(yīng)用的場(chǎng)景不同，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)受的干擾也多種多樣，我們要具體情況具體對(duì)待，對(duì)不同的干擾采取不同的措施。

 

但這種靈活的處理方式明顯與傳感器普適性存在矛盾，目前的解決方式是采用模塊化方法，除了基本構(gòu)件之外，針對(duì)不同的運(yùn)行場(chǎng)合，設(shè)備能夠裝配不同的選件以有效地抗干擾、提高可靠性。

 

影響模擬量傳感器的外界干擾種類(lèi)：

 

1、靜電感應(yīng)

 

靜電感應(yīng)是由于兩條支電路或元件之間存在著寄生電容，使一條支路上的電荷通過(guò)寄生電容傳送到另一條支路上去，有時(shí)候也被稱(chēng)為電容性耦合。

 

2、電磁感應(yīng)

 

當(dāng)兩個(gè)電路之間有互感存在時(shí)，一個(gè)電路中電流的變化就會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)耦合到另一個(gè)電路，這一現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)。這種情況在傳感器使用的時(shí)候經(jīng)常遇到，需要格外注意。

 

3、漏電流感應(yīng)

 

由于電子線路內(nèi)部的元件支架、接線柱、印刷電路板、電容內(nèi)部介質(zhì)或外殼等絕緣不良，特別是傳感器的應(yīng)用環(huán)境濕度增大，導(dǎo)致絕緣體的絕緣電阻下降，這時(shí)漏電電流會(huì)增加，由此引發(fā)干擾。尤其是當(dāng)漏電流流入到測(cè)量電路的輸入級(jí)時(shí)，其影響就特別嚴(yán)重。

 

4、射頻干擾

 

主要是大型動(dòng)力設(shè)備的啟動(dòng)、操作停止時(shí)產(chǎn)生的干擾以及高次諧波干擾。

 

5、其他干擾

 

主要指的是系統(tǒng)工作環(huán)境差，容易受到機(jī)械干擾、熱干擾和化學(xué)干擾等環(huán)境因素構(gòu)成的干擾。

 

傳感器相關(guān)新聞

 

電子信息工程發(fā)展十四大趨勢(shì)與國(guó)產(chǎn)傳感器發(fā)展

 

 

1月5日，中國(guó)信息與電子工程科技發(fā)展戰(zhàn)略研究中心在中國(guó)工程院召開(kāi)發(fā)布會(huì)，發(fā)布“中國(guó)電子信息工程科技發(fā)展十四大趨勢(shì)(2021)”。此次發(fā)布的十四大趨勢(shì)是：

 

1. 信息化

 

以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的信息化浪潮方興未艾，信息技術(shù)日新月異，全面融入社會(huì)生產(chǎn)生活。信息技術(shù)與各行業(yè)不斷深度融合，深刻改變著全球的經(jīng)濟(jì)與政治格局、安全與競(jìng)爭(zhēng)格局以及社會(huì)發(fā)展與治理體系格局。

 

2. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與軟件

 

隨著社會(huì)信息化發(fā)展，算力成為人類(lèi)生產(chǎn)力和國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要基礎(chǔ)。超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)正從后P級(jí)時(shí)代向E級(jí)邁進(jìn)，并成為世界各大國(guó)競(jìng)相發(fā)展的下一個(gè)目標(biāo)。領(lǐng)域?qū)Ｓ密浻布f(xié)同計(jì)算模式的快速興起，使得計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)再次進(jìn)入新的黃金發(fā)展期。超級(jí)計(jì)算正從科學(xué)工程計(jì)算向大數(shù)據(jù)處理和人工智能等新興計(jì)算領(lǐng)域快速拓展。以量子計(jì)算、類(lèi)腦計(jì)算等為代表的一批新概念計(jì)算模式，正受到全球業(yè)界的廣泛關(guān)注。

 

3. 網(wǎng)絡(luò)與通信

 

5G移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)加速構(gòu)建，其推廣完善及與各行業(yè)的垂直整合仍存挑戰(zhàn)。6G研發(fā)加速布局?；ヂ?lián)網(wǎng)盡管仍是支撐未來(lái)十年全球信息傳輸基礎(chǔ)設(shè)施的主導(dǎo)體系架構(gòu)，但也面臨萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)事互聯(lián)時(shí)代toB、toM、toX等多樣化應(yīng)用需求帶來(lái)的前所未有挑戰(zhàn)。千兆接入、P比特級(jí)傳輸、E比特級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)將帶來(lái)更高體驗(yàn)，可支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、天地一體化網(wǎng)絡(luò)、海洋網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字孿生網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等人網(wǎng)物三元互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將改變網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展范式。

 

4. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用

 

面向人網(wǎng)物融合的“智能+”時(shí)代新需求，聚焦智能制造、在線協(xié)同辦公、智慧遠(yuǎn)程醫(yī)療、數(shù)字抗疫等計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，新一代人工智能技術(shù)引領(lǐng)下的大數(shù)據(jù)智能、群體智能、混合增強(qiáng)智能、跨媒體智能、自主無(wú)人系統(tǒng)、類(lèi)腦技術(shù)等取得突破，推動(dòng)智能時(shí)代的應(yīng)用新模式、新手段、新生態(tài)創(chuàng)新發(fā)展。

 

5. 網(wǎng)絡(luò)安全

 

信息安全技術(shù)在“雙循環(huán)”戰(zhàn)略需求牽引下加速尋求發(fā)展新范式，推動(dòng)安全賦能方式從外掛附加形態(tài)向內(nèi)生構(gòu)造形態(tài)轉(zhuǎn)變，從邊界防御模式向零信任架構(gòu)轉(zhuǎn)變，從針對(duì)局域網(wǎng)到面向云化環(huán)境和內(nèi)生構(gòu)造轉(zhuǎn)變，從功能安全與網(wǎng)絡(luò)安全分離的傳統(tǒng)技術(shù)路線正朝著一體化解決方案轉(zhuǎn)變，具有內(nèi)生安全、智能預(yù)測(cè)、主動(dòng)防御和自適應(yīng)響應(yīng)等功能的新一代信息技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐正在加速落地，支撐以安全為本的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

 

6. 集成電路

 

過(guò)去五十年集成電路產(chǎn)業(yè)遵循摩爾定律持續(xù)高速發(fā)展，現(xiàn)階段晶體管微小型化的平面布局逼近物理與工藝極限，產(chǎn)業(yè)技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)放緩或變軌。三維晶體管結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展，晶元級(jí)集成技術(shù)誕生，系統(tǒng)構(gòu)造和新材料新工藝技術(shù)進(jìn)步，以及光電技術(shù)的迅猛發(fā)展，將持續(xù)推動(dòng)信息基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新和物理形態(tài)的變革。

 

7. 數(shù)據(jù)

 

大數(shù)據(jù)作為一種普遍存在，是信息社會(huì)最為龐大且以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)資源。數(shù)據(jù)流動(dòng)性已成為數(shù)據(jù)的基本特征，數(shù)據(jù)價(jià)值高，數(shù)據(jù)集合規(guī)模不斷擴(kuò)大，類(lèi)型繁多，產(chǎn)生速度快，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總量正快速向EB、ZB、YB乃至BB級(jí)陡增，急需數(shù)據(jù)科學(xué)與工程技術(shù)的重大創(chuàng)新，以使巨大的數(shù)據(jù)產(chǎn)生巨大的價(jià)值。

 

8. 感知

 

智能化發(fā)展需求促進(jìn)傳感器與前端智能處理呈集成發(fā)展趨勢(shì)。各國(guó)在完善軍民對(duì)地觀測(cè)體系建設(shè)的同時(shí)，積極謀劃新一輪的布局。氣候和環(huán)境監(jiān)測(cè)遙感技術(shù)成為研究熱點(diǎn)，遙感市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)和空間科學(xué)探測(cè)任務(wù)的急迫需求，正推動(dòng)遙感領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，國(guó)產(chǎn)傳感器進(jìn)入快速發(fā)展階段。

 

9. 電磁場(chǎng)與電磁環(huán)境效應(yīng)

 

隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人系統(tǒng)、人工智能等技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展和先進(jìn)智能化裝備或系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，電磁環(huán)境適應(yīng)性和電磁安全性成為研究熱點(diǎn)。電磁場(chǎng)及電磁環(huán)境效應(yīng)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展，以及其與數(shù)學(xué)、物理、信息、材料、生物等學(xué)科的深度交叉融合，將不斷涌現(xiàn)出大量基礎(chǔ)研究問(wèn)題和新興技術(shù)研究需求，進(jìn)一步推動(dòng)該領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展與進(jìn)步，并促進(jìn)相關(guān)“卡脖子”瓶頸問(wèn)題的解決。

 

10. 控制

 

信息社會(huì)算法、算力和數(shù)據(jù)的變革，使得工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、重大裝備、自主運(yùn)動(dòng)體等物理空間的典型被控對(duì)象，能夠在更大范圍、更深層次實(shí)現(xiàn)決策優(yōu)化和協(xié)同控制。人工智能與控制技術(shù)融合發(fā)展，推動(dòng)以工業(yè)人工智能為代表的基礎(chǔ)理論方法創(chuàng)新;5G和邊緣計(jì)算與控制技術(shù)融合，推動(dòng)新一代控制系統(tǒng)的硬件、軟件和平臺(tái)向“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化”全面升級(jí)。

 

11. 認(rèn)知

 

腦與認(rèn)知科學(xué)和人工智能加速融合，在無(wú)人系統(tǒng)、智能成像、智能視覺(jué)、大數(shù)據(jù)智能等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。新型腦觀測(cè)儀器研制、新認(rèn)知機(jī)理揭示、通用人工智能理論與技術(shù)、計(jì)算體系與器件的研究成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的前沿?zé)狳c(diǎn)。

 

12. 測(cè)試計(jì)量與儀器

 

國(guó)際單位制七個(gè)基本物理量基于常數(shù)重新定義產(chǎn)生的影響持續(xù)深化，基于量子化和“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化”的國(guó)家測(cè)量體系建設(shè)需求日漸迫切;以量子化為標(biāo)志的計(jì)量?jī)x器和以“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化”為標(biāo)志的工業(yè)測(cè)量?jī)x器等新一代儀器形態(tài)開(kāi)始顯現(xiàn);面對(duì)新冠病毒，心腦血管病，癌癥等疾病對(duì)人類(lèi)健康的威脅，規(guī)劃和加強(qiáng)生命科學(xué)計(jì)量和醫(yī)學(xué)計(jì)量檢測(cè)的基礎(chǔ)研究，規(guī)劃和加強(qiáng)生命科學(xué)儀器，醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、診斷、治療和護(hù)理儀器的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成為刻不容緩的課題。

 

13. 區(qū)塊鏈

 

區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展持續(xù)創(chuàng)新，鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同、軟硬件一體化等方面取得技術(shù)突破。聯(lián)盟數(shù)據(jù)更協(xié)同、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模更廣泛、技術(shù)運(yùn)維更精細(xì)和平臺(tái)安全更可控是發(fā)展方向。城市級(jí)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為熱點(diǎn)，在服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟(jì)、服務(wù)政務(wù)和民生等涌現(xiàn)出一批示范性應(yīng)用。區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)制定不斷加速，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量快速增長(zhǎng)，監(jiān)管框架逐步成型。新型數(shù)字貨幣發(fā)展提速，全球金融體系或?qū)⒂瓉?lái)新一輪變革。

 

14. 光學(xué)工程

 

天地一體化的空間目標(biāo)多維光電探測(cè)與信息傳輸技術(shù)已成為該領(lǐng)域各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的下一個(gè)目標(biāo)。為滿足陸、海、空、空間信息安全的需要，開(kāi)展高精度、高實(shí)時(shí)、多維度、多功能、大范圍的光電探測(cè)、識(shí)別、防護(hù)、評(píng)估和信息傳輸是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。