《电子测量中的工频干扰及屏蔽》

目录1

绪论1

第一章　工频干扰的基本概念1

§1-1　常见的工频干扰现象及特征1

一　工频干扰现象及特征1

二　工频干扰与噪声的区别2

三　纹波3

§1-2 工频干扰产生的基本条件与消除的3

基本方法3

一　干扰产生的基本条件3

二　屏蔽保护的基本方法5

§1-3 常见的工频干扰源11

一　高压工频电力线产生的工频电场12

二　大电流工频电力线产生的工频磁场12

四　似稳场、辐射场（电磁波）13

三　实际工频电力线产生的工频电场、工频磁场13

五　电源变压器产生的工频磁场17

六　电源变压器的容性漏电17

七　工频地电流17

八　工频电网电压的冲击及高频干扰20

九　纹波21

第二章　工频干扰的基本途径及其产生的误差22

§2-1 工频电场容性漏电产生的误差22

一　工频电场产生干扰的机理22

二　工频电网容性漏电的等效电路24

三　容性漏电产生干扰的一般情况29

四　电网电压容性漏电产生误差的特点32

五 电网电压容性漏电干扰的实例32

§2-2 工频磁场感应耦合产生的误差35

一　感应耦合产生误差的机理35

产生的误差37

§2-3 电子仪器电源变压器容性漏电37

一　电源变压器容性漏电产生干扰的概念37

三　工频磁场产生误差的特点37

二　工频磁场引起的误差37

二　工频电网的等效电路38

三　电源变压器的分布电容39

四　电源变压器工作时分布电容的等效电路41

五 “U”型铁芯变压器工作时分布电容的42

等效电路42

六　变压器容性漏电产生干扰的等效电路45

七　漏电电流的测量46

八　工频漏电产生的测量误差50

§2-4　工频电网电压冲击及其对电子53

测量的干扰53

一　负载接通和断开时引起的电压冲击53

二　电压冲击产生干扰的机理及干扰信号的通路59

三　火花放电引起的辐射干扰63

§2-5 工频地电流引起的共模干扰及其63

产生的误差63

一　信号接地、仪表浮地时共模干扰源引起的测量误差64

二　信号、仪表均接地共模干扰引起的误差65

三　信号浮地、仪表接地时共模干扰引起的误差66

§2-6 稳压电源的纹波及其对测量的影响67

一　直流稳压电源的主要指标67

二　纹波68

三　稳压电源失控71

四　纹波对测量的影响72

一　差的现象产生的机理73

§2-7 工频差拍现象及其影响73

二　工频交流电源的差拍干扰75

第三章　工频干扰的屏蔽措施77

§3-1 分析干扰现象和采取屏蔽保护措施的77

一　般原则77

一　分析测量中可能存在的干扰源77

二　干扰信号的基本形式78

三　干扰信号进入被干扰对象的可能通路79

四　从干扰现象判断干扰源79

§3-2 工频电场容性漏电的屏蔽方法80

五　选择屏蔽保护措施的原则80

一　屏蔽干扰源81

二　屏蔽被干扰对象83

三　屏蔽的实施方法及接地点的选择85

四　能减少容性漏电产生干扰的其他措施91

§3-3 工频磁场感应耦合的屏蔽方法92

一　无定向结构的定义及理想的无定向结构92

二　同轴电缆和平行平板构成的无定向结构及其应用95

三　近似无定向结构及其应用99

四　用短路扼流圈法消除磁感应耦合引起的误差103

五　磁屏蔽106

六　调整某些电路平面的法线方向减小磁耦合110

§3-4 电源变压器容性漏电的屏蔽方法110

一　在变压器原、副绕组之间加屏蔽111

二　仪器低端接地112

四 用隔离变压器减小干扰113

三　仪器低端接大电容减小干扰113

§3-5 电网电压冲击的屏蔽方法114

一　用RC网络减小干扰源114

二　用压敏电阻减小干扰源115

三　切断干扰信号的通路120

§3-6　共模干扰的屏蔽方法122

一　仪表、被测信号的低端均接地122

四　用双层屏蔽来减小共模干扰123

二　仪表浮地、信号接地的系统对共模干扰的抑制作用123

三　信号浮地、仪表接地的系统对共模干扰的抑制作用126

五　用差分放大器减小共模干扰130

六　用中和变压器减小共模干扰131

七　用输入隔离变压器抑制共模干扰134

八　光电隔离技术135

§3-7 串模干扰的屏蔽方法136

一　采用测量平均值的原理抑制工频干扰136

二　用工频滤波器消除工频干扰137

一　在工频电源中电网工频干扰信号产生的原因143

§3-8 差拍现象的抑制143

二　抑制差拍现象的措施144

§3-9 接地的概念、接地方法及其屏蔽作用145

一　地的概念145

二　接地的目的146

三　地点的分类146

四　用接地方法消除干扰的几个实例149

五　从屏蔽保护的观点选择接地点的原则151

§3-10 几种电缆的连接方法及其抗干扰性能152

第四章　屏蔽保护的实例157

§4-1 用稳压电源供电的直流电位差计系统157

工频干扰现象及屏蔽方法实例157

一　用稳压电源供电的电位差计系统工频干扰现象157

二　干扰的等效电路159

三　干扰电流的测试与计算162

四　屏蔽方法167

一　系统的组成及其特点170

§4-2 某动态应力测试系统的工频干扰现象及其170

屏蔽方法实例170

二　系统干扰信号的大小及其频谱173

三　干扰源的分析184

四　干扰源的测量185

五　屏蔽方法189

六　屏蔽效果的比较198

七　系统共模抑制比的测试202

八　系统对工频电网容性漏电抑制能力的测试202

§4-3 某流量测试系统受到的工频干扰及其203

屏蔽方法实例203

一　系统的组成及其运行特点203

二　原测试系统的屏蔽方案204

三　系统受到的干扰及其现象205

四　干扰的来源及屏蔽方法208

五　屏蔽效果的测试210

参考文献213