干擾傳感器傳輸信號的外界因素有哪些？

在傳感器領域，大家對模擬傳感器和開關傳感器一定很熟悉。畢竟在控制系統(tǒng)中，無論是信號輸入還是輸出，一個參數不是模擬量就是開關量。

 

開關信號是一個不連續(xù)的信號，只有兩種狀態(tài)，如開關的通斷、繼電器的通斷、電磁閥的通斷等。由于信號傳輸單一，不需要持續(xù)上傳，外界因素對開關傳感器信號傳輸的干擾較小。模擬信號的傳輸更復雜，更容易受到外界的影響，所以下面將重點介紹外界對模擬傳感器傳輸信號的干擾。

 

模擬量傳感器與開關量傳感器不同，模擬量傳感器傳輸的信號為連續(xù)信號(自變量的在整個連續(xù)時間范圍內都有定義的信號是時間連續(xù)信號或連續(xù)時間信號，簡稱連續(xù)信號)，通過電壓、電流、電阻等表示參數的大小。需要注意的是，連續(xù)信號指的是時間連續(xù)，也就是說，模擬量傳感器的信號傳輸可以不連續(xù)，但是記錄的時間必須保證連續(xù)。

 

影響模擬量傳感器的外界干擾

 

根據傳感器設備應用的場景不同，現場運行時受的干擾也多種多樣，我們要具體情況具體對待，對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，除了基本構件之外，針對不同的運行場合，設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：

 

1、靜電感應

 

靜電感應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寄生電容傳送到另一條支路上去，有時候也被稱為電容性耦合。

 

2、電磁感應

 

當兩個電路之間有互感存在時，一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路，這一現象稱為電磁感應。這種情況在傳感器使用的時候經常遇到，需要格外注意。

 

3、漏電流感應

 

由于電子線路內部的元件支架、接線柱、印刷電路板、電容內部介質或外殼等絕緣不良，特別是傳感器的應用環(huán)境濕度增大，導致絕緣體的絕緣電阻下降，這時漏電電流會增加，由此引發(fā)干擾。尤其是當漏電流流入到測量電路的輸入級時，其影響就特別嚴重。

 

4、射頻干擾

 

主要是大型動力設備的啟動、操作停止時產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，容易受到機械干擾、熱干擾和化學干擾等環(huán)境因素構成的干擾。

 

傳感器相關新聞

 

電子信息工程發(fā)展十四大趨勢與國產傳感器發(fā)展

 

 

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

 

1. 信息化

 

以數字化、網絡化、智能化為特征的信息化浪潮方興未艾，信息技術日新月異，全面融入社會生產生活。信息技術與各行業(yè)不斷深度融合，深刻改變著全球的經濟與政治格局、安全與競爭格局以及社會發(fā)展與治理體系格局。

 

2. 計算機系統(tǒng)與軟件

 

隨著社會信息化發(fā)展，算力成為人類生產力和國家競爭力的重要基礎。超級計算系統(tǒng)正從后P級時代向E級邁進，并成為世界各大國競相發(fā)展的下一個目標。領域專用軟硬件協(xié)同計算模式的快速興起，使得計算機體系結構再次進入新的黃金發(fā)展期。超級計算正從科學工程計算向大數據處理和人工智能等新興計算領域快速拓展。以量子計算、類腦計算等為代表的一批新概念計算模式，正受到全球業(yè)界的廣泛關注。

 

3. 網絡與通信

 

5G移動信息網絡加速構建，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。互聯(lián)網盡管仍是支撐未來十年全球信息傳輸基礎設施的主導體系架構，但也面臨萬物互聯(lián)、萬事互聯(lián)時代toB、toM、toX等多樣化應用需求帶來的前所未有挑戰(zhàn)。千兆接入、P比特級傳輸、E比特級轉發(fā)將帶來更高體驗，可支持工業(yè)互聯(lián)網、天地一體化網絡、海洋網絡、數字孿生網和物聯(lián)網等人網物三元互聯(lián)的新型網絡環(huán)境將改變網絡技術的發(fā)展范式。

 

4. 計算機應用

 

面向人網物融合的“智能+”時代新需求，聚焦智能制造、在線協(xié)同辦公、智慧遠程醫(yī)療、數字抗疫等計算機應用產業(yè)發(fā)展，新一代人工智能技術引領下的大數據智能、群體智能、混合增強智能、跨媒體智能、自主無人系統(tǒng)、類腦技術等取得突破，推動智能時代的應用新模式、新手段、新生態(tài)創(chuàng)新發(fā)展。

 

5. 網絡安全

 

信息安全技術在“雙循環(huán)”戰(zhàn)略需求牽引下加速尋求發(fā)展新范式，推動安全賦能方式從外掛附加形態(tài)向內生構造形態(tài)轉變，從邊界防御模式向零信任架構轉變，從針對局域網到面向云化環(huán)境和內生構造轉變，從功能安全與網絡安全分離的傳統(tǒng)技術路線正朝著一體化解決方案轉變，具有內生安全、智能預測、主動防御和自適應響應等功能的新一代信息技術創(chuàng)新實踐正在加速落地，支撐以安全為本的新型基礎設施建設。

 

6. 集成電路

 

過去五十年集成電路產業(yè)遵循摩爾定律持續(xù)高速發(fā)展，現階段晶體管微小型化的平面布局逼近物理與工藝極限，產業(yè)技術演進趨勢放緩或變軌。三維晶體管結構技術發(fā)展，晶元級集成技術誕生，系統(tǒng)構造和新材料新工藝技術進步，以及光電技術的迅猛發(fā)展，將持續(xù)推動信息基礎設施創(chuàng)新和物理形態(tài)的變革。

 

7. 數據

 

大數據作為一種普遍存在，是信息社會最為龐大且以指數級增長的基礎資源。數據流動性已成為數據的基本特征，數據價值高，數據集合規(guī)模不斷擴大，類型繁多，產生速度快，網絡數據總量正快速向EB、ZB、YB乃至BB級陡增，急需數據科學與工程技術的重大創(chuàng)新，以使巨大的數據產生巨大的價值。

 

8. 感知

 

智能化發(fā)展需求促進傳感器與前端智能處理呈集成發(fā)展趨勢。各國在完善軍民對地觀測體系建設的同時，積極謀劃新一輪的布局。氣候和環(huán)境監(jiān)測遙感技術成為研究熱點，遙感市場的快速增長和空間科學探測任務的急迫需求，正推動遙感領域創(chuàng)新發(fā)展，國產傳感器進入快速發(fā)展階段。

 

9. 電磁場與電磁環(huán)境效應

 

隨著5G、物聯(lián)網、無人系統(tǒng)、人工智能等技術領域的快速發(fā)展和先進智能化裝備或系統(tǒng)的建設與應用，電磁環(huán)境適應性和電磁安全性成為研究熱點。電磁場及電磁環(huán)境效應學科建設與發(fā)展，以及其與數學、物理、信息、材料、生物等學科的深度交叉融合，將不斷涌現出大量基礎研究問題和新興技術研究需求，進一步推動該領域的持續(xù)發(fā)展與進步，并促進相關“卡脖子”瓶頸問題的解決。

 

10. 控制

 

信息社會算法、算力和數據的變革，使得工業(yè)生產過程、重大裝備、自主運動體等物理空間的典型被控對象，能夠在更大范圍、更深層次實現決策優(yōu)化和協(xié)同控制。人工智能與控制技術融合發(fā)展，推動以工業(yè)人工智能為代表的基礎理論方法創(chuàng)新;5G和邊緣計算與控制技術融合，推動新一代控制系統(tǒng)的硬件、軟件和平臺向“工業(yè)互聯(lián)網化”全面升級。

 

11. 認知

 

腦與認知科學和人工智能加速融合，在無人系統(tǒng)、智能成像、智能視覺、大數據智能等領域廣泛應用。新型腦觀測儀器研制、新認知機理揭示、通用人工智能理論與技術、計算體系與器件的研究成為國際競爭的前沿熱點。

 

12. 測試計量與儀器

 

國際單位制七個基本物理量基于常數重新定義產生的影響持續(xù)深化，基于量子化和“數字化、網絡化與智能化”的國家測量體系建設需求日漸迫切;以量子化為標志的計量儀器和以“數字化、網絡化與智能化”為標志的工業(yè)測量儀器等新一代儀器形態(tài)開始顯現;面對新冠病毒，心腦血管病，癌癥等疾病對人類健康的威脅，規(guī)劃和加強生命科學計量和醫(yī)學計量檢測的基礎研究，規(guī)劃和加強生命科學儀器，醫(yī)學檢驗、診斷、治療和護理儀器的研究、開發(fā)和生產成為刻不容緩的課題。

 

13. 區(qū)塊鏈

 

區(qū)塊鏈技術發(fā)展持續(xù)創(chuàng)新，鏈上鏈下數據協(xié)同、軟硬件一體化等方面取得技術突破。聯(lián)盟數據更協(xié)同、網絡規(guī)模更廣泛、技術運維更精細和平臺安全更可控是發(fā)展方向。城市級區(qū)塊鏈基礎設施網絡建設成為熱點，在服務實體經濟、服務政務和民生等涌現出一批示范性應用。區(qū)塊鏈標準制定不斷加速，專利申請數量快速增長，監(jiān)管框架逐步成型。新型數字貨幣發(fā)展提速，全球金融體系或將迎來新一輪變革。

 

14. 光學工程

 

天地一體化的空間目標多維光電探測與信息傳輸技術已成為該領域各國競相發(fā)展的下一個目標。為滿足陸、海、空、空間信息安全的需要，開展高精度、高實時、多維度、多功能、大范圍的光電探測、識別、防護、評估和信息傳輸是未來發(fā)展趨勢。