中頻發電機對檢測裝置的干擾剖析及EMI濾波器的實現
3 發電機拖動試驗及實際裝載試驗
3.1 發電機拖動試驗
發電機拖動試驗驗證系統在中頻發電機供電下,檢測裝置采取濾波措施前、后接收通道的噪聲情況比較。試驗框圖見圖7所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/188547.htm
將中頻發電機安裝在中頻發電機拖動臺上,調壓器平穩放置,通過轉接電纜與檢測裝置及系統其它設備相連接。檢測裝置中,接收通道設計有增益控制電路,能夠使噪聲背景歸一化[5],其增益控制電壓UG可反映接收通道噪聲的大小。
無濾波措施時,測量UG=3.0V,增加濾波措施時,測量UG=6.8V。經初步計算,采取了抗干擾措施后噪聲降低了14dB左右。
3.2 實際裝載試驗
在無濾波措施的情況下,實際裝載試驗時檢測裝置工作在惡劣環境下。由于長期以來的認識誤區,并沒有意識到中頻發電機的電噪聲是檢測裝置的主要干擾源,導致檢測距離嚴重不足。因而設法采取了其它各種降噪聲措施,但收效甚微。圖8是在發電機噪聲干擾情況下,實際裝載試驗時目標出現在遠距離的檢測結果,橫坐標為該距離下的頻率點,縱坐標為檢測值與門限值的幅度,信號應出現在140的頻率點附近,由于噪聲太大,信號完全被淹沒在噪聲中,檢測裝置不能夠發現目標。
圖9是發電機噪聲干擾情況下,實際裝載試驗時目標已出現在較近距離時的檢測結果。此時隨著檢測裝置與目標之間的距離接近,信噪比逐漸增大,信號已超過了門限值,檢測裝置發現了目標。但是探測距離極為有限。
當采取了抗干擾措施之后再進行實際裝載試驗,系統內電噪聲降低到與自噪聲相比可以忽略不計的程度。由于降低噪聲的效果非常顯著,大大改善了系統的工作環境,使檢測距離大幅度增長,達到了一個新的水平。圖1O為實際裝載工作時目標出現在遠距離(與圖8相同的距離)下的檢測結果。從圖10可以看出,信號已遠遠超出門限,檢測裝置能夠在此距離甚至更遠距離下發現目標。由于檢測裝置的探測距離受到檢測周期的限制,圖8和圖10的距離已是檢測裝置的極限距離。從圖10中信號超出門限的幅度看,檢測能力還有余量,可利用加大檢測周期長度進一步提高檢測距離。
4 結語
檢測裝置工作于實際裝載情況下。但是由于實際裝載時干擾因素很多,自噪聲與環境噪聲疊加在一起無法區分,因此在本課題中,確定噪聲源是一個難點,包括對檢測裝置噪聲源的定位及中頻發電機噪聲對檢測裝置的干擾機理的分析。噪聲源一旦確定,對檢測裝置來說是一個長足的進步,是提高其性能的關鍵。本研究針對具體情況作出具體分析,找出干擾源,并將抗干擾措施首次應用到檢測裝置中,取得了較好的噪聲抑制效果,大幅度提高了檢測裝置的信噪比。
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