Виды и источники помех

Помехи могут вызываться процессами, происходящими внутри измерительной системы, а также влиянием внешних источников помех. По типу, помехи любого происхождения подразделяют на:

. импульсные

. флуктуационные

. периодические (регулярные).

Помехи и их источники

1. Источники помех

a. Внешние

i. Промышленные. Создаются различными электрическими устройствами (ЛЭП, радиостанции, электросварка, электротранспорт, промышленные установки высокой частоты, медицинское и бытовое электрооборудование и тд)

ii. Атмосферные. Обусловлены перемещением электрических зарядов в атмосфере. Молнии создают разряды с током в десятки тысяч ампер, помехи от молний имеют импульсный характер (до сотен разрядов в секунду). Обусловлены так же электризацией частиц (пыли, снега).

iii. Организованные. Создаются специально для подавления работы какого-либо устройства.

iv. Перекрестные. Возникают в многоканальных устройствах телемеханики с частотным разрешением сигналов из-за не идеальности характеристики фильтров.

b. Внутренние

i. Тепловые. Возникают из-за беспорядочного движения электронов в проводах и любых активных резисторах.

ii. Дробовые. Обусловлены дробовым эффектом, вызванным неравномерностью диффузии носителей тока в полупроводниках или неравномерностью эмиссии электронов с катода в электровакуумных приборах.

2. Типы помех

a. Периодические. Возникают от различных промышленных устройств или других систем передачи сети переменного тока. Появляются в виде наведенных помех с частотой сети. Борьба с этим видом помех достаточно проста. Так как это синусоидальные помехи (В основном) их можно устранить компенсацией.

b. Случайные

i. Импульсные. В общем случае представляют собой последовательность импульсов произвольной формы случайной амплитуды, длительности и интервалами появления отдельных импульсов. Характерной особенностью импульсных помех является: отсутствие наложений в приемном устройстве переходных процессов от отдельных импульсов.

ii. Флуктуационные. Имеют вид непрерывного случайного колебательного процесса. Наиболее часто встречаются помехи, амплитуда которых подчинена нормальному закону распределения. У таких помех мала вероятность того, что амплитуда выброса превысит значение утроенной величины эффективного значения.

Физические поля, создающие помехи: гравитационное, акустическое, оптическое, радиационное, тепловое,

электромагнитное.

Расположенные вблизи измерительных цепей электроэнергетические установки и силовые провода являются основными источниками так называемых наведенных или поперечных помех. Эти помехи возникают вследствие воздействия внешних электромагнитных полей, а также реактивных связей измерительных цепей с источниками помех. В свою очередь, такие факторы, как изменение сопротивления изоляции (например, от влияния повышенной температуры), появление разности потенциалов в разных точках заземления аналоговой измерительной цепи, тепловые шумы могут явиться источниками помех другого вида, которые носят название продольных.

Основная энергия промышленных и атмосферных помех заключена в низкочастотном диапазоне.

Широко используется разделение помех на аддитивные (не зависящие от полезного сигнала) и мультипликативные. Аддитивные могут суммироваться с полезным сигналом, а мультипликативные служат множителем этого сигнала.

x (t) = ξ(t) + s(t) формула выражает действие аддитивной помехи x (t) = ξ(t)*s(t) формула выражает действие мультипликативной помехи

Интенсивность и характер помех зависят от типа линии связи, диапазона передаваемых частот и условий передачи. Сильные помехи наводятся в воздушной линии связи, которая как антенна улавливает помехи, создаваемые разрядами молний, промышленными установками, ЛЭП и тп. Кабельные линии связи хорошо экранированы, и на них наводки почти не влияют.