光电耦合技术精选(九篇)

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第1篇：光电耦合技术范文

关键词：平接口电路；光电耦合器

中图分类号：TP39 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2017）007-0-01

一、引言

接口电路是计算机系统的重要组成部分，程序、原始数据和各种现场采集到的温度、流量、压力、速度、电流、电压等不断变化的物理信息，需要通过接口电路送入计算机.程序运行结果、结算结果或各种控制信号需要通过接口电路送到显示器、打印机、压力表、传感器等其它设备，以便显示、打印及实现各种控制动作。计算机能直接处理的信号是一定范围内的数字量、开关量和脉冲量，与外部的其它设备所使用的信号可能完全不同。因此，需要通过接口电路将这些信号转变成适合对方的形式，如将电平信号变为电流信号、将弱电信号变为强电信号、将数字信号变为模拟信号、将并行数据格式变为串行稻莞袷降[1]。

光电耦合器作为近年发展起来的新型器件，利用采集到的电信号使内部发光二极管发光、光感器件感应到光后产生相应电信号，完成不同形式信号之间的转换，因其具有的输入、输出信号相互电隔离的独特优点，在计算机接口电路的设计中应用比较广泛。

二、光电耦合器

1.光电耦合器定义

将发光器件和光电接收器组合成一体，制成的具有信号传输功能的器件，称为光电耦合器[2]。光电耦合器件可分为两类：一类为光电隔离器，其功能是在电路之间传送信息，以实现电路之间的电气隔离和噪声消除；一类为光传感器，用于检测物体的位置或者检测物体有无的状态。

2.光电耦合器特点

光电耦合器具有下列特点：

（1）电隔离功能。它的输入、输出信号间完全没有电路的联系，所以输入和输出回路的电平零位可以任意选择。

（2）信号传输是单向性的，不论脉冲、直流都可以使用，适用于模拟信号和数字信号。

（3）抗干扰和噪声能力。在作为继电器和变压器使用时，可以使线路上看不到磁性元件，它不受外界电磁干扰、电源干扰和杂光影响。

（4）响应速度快。一般可达微秒数量级，甚至纳秒数量级。

（5）使用方便。具有一般固体器件的可靠性，体积小、质量轻、抗震、密封防水。性能稳定，耗电省，成本低工作温度范围广。

（6）即具有耦合特性又具有隔离特性。

三、光电耦合器应用设计

某接口电路板在设计时需要完成信号隔离、电平转换及驱动功能，采用光电耦合器作为主器件进行电路设计，以实现所需功能，主要功能框图如下：

按照接口电路板的功能需求，采用光电耦合器TIP621-4将外部模拟量、离散量转换成数字量后送入计算机系统总线；采用光电耦合器TIP621-4将计算机系统总线上的数字量转换成外部设备需要的离散量和模拟量，进行驱动后送出。由于光电耦合器具有隔离功能，输入的模拟量、离散量后计算机总线上的数字量之间以及计算机总线上的数字量和输出的模拟量、离散量之间没有任何的电流信号的接通，即输入、输出的信号之间没有相互的干扰。接口电路板主要原理图如图2所示。

四、结语

利用光电耦合器设计的接口电路，不但实现了不同电平之间的转换，且有效隔离了前后级之间的相互影响；输入、输出信号独有的光信号传输方式，防止外部设备产生的电磁、噪声、尖峰浪涌等干扰信号传入到计算内。光电耦合器组成的接口电路板功能既满足了计算机与外部设备的正常信号交换，又提高了计算机工作的可靠性，具有良好的市场前景。

参考文献：

第2篇：光电耦合技术范文

机床包含全部的电动机、制动器、各种开关等。它们是实现各种机床操作的执行者和各种机床状态的报告者。电动机按照用途可以分为主轴与伺服电动机。主轴电动机是主轴驱动的动力源，主轴电动机可以使用一般的异步三相电动机和专门数控机床厂生产的电动机；伺服电动机是工作台和刀架的动力源，伺服电动机具有的调速功能要比主轴电动机要求高，一般异步三相电动机无法胜任。

通常需要由集装主轴与电动机的脉冲编码器来完成速度测量。它将电动机实际具有的转速匹配电压数值输送给伺服驱动系统成为反馈速度信号，与电压数值具有的速度指令进行比较，进而对速度实现精确控制。常见的脉冲编码器故障是内脏、电压不足与断线。

测量位置通常使用光栅尺。它们主要是对运行中的机床坐标轴具有的实际位置组织直接或者间接的测量，将测量数值提供给CNC并且使指令位移坐标轴到达指定的位置，进而精确控制位置。常见的光栅尺故障包含脏与断线。

数控机床电气控制系统中存在的干扰因素

数控机床电气控制系统所处的工作环境，产生一些由于各种因素引发的电磁干扰信号，利用特定的途径将这些信号输入电气控制系统。能够凭借各种传播干扰源的重要途径，见那个数控机床电气控制系统具有的干扰划分为两种，一种是控制系统内部产生的各种干扰，另一种是控制系统外部产生的各种干扰。电气控制系统中具有的控制模块之间产生的各种干扰一般是通过继电器、开关等装置引起的。可以通过控制系统中的通道进行干扰，利用空间与供电系统产生的干扰形式迅速接入数控机床内部的控制系统模块之中。对接触器实行的操作可以产生两种干扰信号，一种是在母线上存在的接触器通过开、合触点引起的各种频率分量的振荡波，母线相当于天线，在附近空间中辐射暂态电磁场产生的能量，在控制系统模块中出现了干扰。该种形式的干扰等同于开关产生的干扰及其所携带的负载模式的大小功率，一般状况下，变压器出现的较大功率将会造成更大的强度；另一种是在接触器上的圆通制线、线圈两端产生的过电压，通过继电器发生的输出以及电源线进入电气控制系统。除此之外，存在于电气控制系统中的其他信号，可以经过电源线的传输与耦合电磁空间等模式干扰电气控制系统。最后是电气控制系统的外部环境，比如电流与电弧产生的强大电磁场和交变的电磁场，以及较大功率的雷电与变频器等，传播这些干扰的主要途径是电磁空间耦合。

数控机床电气控制系统中的电气隔离技术

1干扰信号控制的电气隔离

1.1光电耦合的隔离技术光电隔离电路通常是指利用光传送信号，分别隔离输入和输出电路。充分发挥抑制干扰信号的功能，合理消除在接地回路中产生的干扰，并且极快做出响应动作、较长的寿命和较小的体积等特点，经常在强弱电接口电路中应用。光电隔离主要是通过光电耦合器件实施完成。将发光源配置在输入端，在输出端则安置受光器，在电气输入与输出是完全隔离的。光电耦合器主要隔离内部电路和输入信号，或者将外部电路和内部输出信号进行隔离。连接开关输入电路与光电耦合装置以后，由于光电耦合装置发挥的隔离功能，致使其拥有的脉冲各类干扰完全被阻截在一侧的输入回路上。光电耦合装置不能对输入和输出位置的电信号直接实行耦合，二是以光作为介质进行耦合，具有较强的电气干扰隔离控制能力。在数控机床电气控制系统中，由于被测控系统与设备之间会遭遇一定的干扰，致使信号在传输过程中产生畸变或者失真。此外，应用远距离设备传输电缆信号，常常由于设备之间产生的地线电位差，出现电流地环路现象，引起干扰差模电压。为了能够强化传输中具有的可靠性，可以应用光电耦合技术实施隔离，将电路中存在的连接电气分别实行隔开，保证他们之间的独立性，切断有可能产生的环路，提高电路中存在的抗干扰性。

1.2脉冲变压器具有的隔离技术脉冲变压器具有比较少的匝数，同时分别在两侧铁氧体磁心绕一次绕组与二次绕组，这样的工艺促使它具有比较小的电容分布，因此能够作为脉冲信号的隔离部件。通过脉冲变压器输出与输入脉冲信号时，不能够传输直流分量，应用的PLC进行控制输入输出数字量信号的有关设备，此时并不需要传递直流分量，所以能够在数控系统中大量应用。

2供电系统中的电气隔离

2.1应用交流电源隔离技术交流电网中产生了大量高频干扰与谐波等，针对电源交流供电控制设备和电气电子装置，都可以使用相应的抑制手段。应用变压器具有的隔离电源作用，能够迅速抑制进入交流电源之中的干扰噪声。可是，一般变压器并不能充分发挥抗干扰功能，主要原因是，即使是一次与二次绕组之间存在着绝缘数据，也能够更好的防止一次侧产生的电压噪声以及直接将电流传送到二次侧，充分发挥隔离作用。但是，因为存在的电容分布，交流电网之中的噪声必须经过分布的电容在二次侧实行耦合。为了能够有效抑制噪声干扰，必须在绕组之间设置屏蔽层，这样处理能够有效抑制噪声，尽量消除干扰，对设备自身的抗干扰性能发挥了提升作用。

2.2应用直流电源隔离技术当控制装置与电气电子设备内部的子系统之间需要进行隔离时，它们各自的直流电源供电之间应需要进行隔离，其隔离方式：一是在交流侧应用隔离变压器；二是利用直流电压隔离器。

第3篇：光电耦合技术范文

多芯片XLamp MPL EasyWhite LED为专业照明应用进行了精心优化，包括PAR和BR类型的灯泡的定向性照明。通过适当的设计系统，MPL EasyWhite LED的光输出相当于一个3000K、75W的BR一30灯泡，但能耗却比传统的白炽灯降低了78％，可充分满足能源之星(ENERGY STAR)对集成式LED灯泡的光效与光输出要求。

MPl。EasyWhite LED提供2700K、3000K、3500K和4000K多种不同色温，它们都是各自处于按美国国家标准学会A NsI C78．377-2008来作为色彩分档的中心。由J二MPL EasyWhite LED的色彩高度一致集中，因此上述各色温所占据的色域比按照ANSI C78．377色彩分档所占的总面积还要小75％，从而有助干减少元件数，避免复杂的混色方案，并解决其它LED设计常见的像素色差问题。

高强度RGB LED

sPNovaLED系列中高强度的NMRTB UsD利用RGB技术，允许封装内的芯片单独混色，可配出任何要求的颜色，甚至是白色，并提供均衡的光分布。在250mA工作的电流下，该LED的发光强度为9000mcd的红光，1 8000mcd的绿光和4500mcd的蓝光。

NMRTl3 USD因其采用硅封装和低热阻的外壳而有很长的寿命，可以制作成很好的MultiLED产品。其尺寸和其他6．0mm×6．0mm×1．5mm的SPNovaLEDS相当。其视角达125。，以获得更好的混色效果。

该LED是真正的高强度的光源，有更好的稳定性和更长的寿命。基于其优势和动态性能，NMRTB―USD适合多种应用，如全彩色显色板，标识牌、装饰照明、通道灯和建筑照明等。

2.5A门极驱动光电耦合器

A CPL一312U具备强化绝缘能力和可靠性，带来汽车和高温工业应用中非常关键的安全信号隔离，低功耗的AcPL-312U系列在设计上加入了欠压锁定(UVLO)保护、高共模抑制(cMR)能力和快速响应来改善效率，并使用双重打线设计来提供后备支持，降低高温工作下断线的风险。

ACPL-312U系列内置A1GaAs LED，并通过光学耦合到配备有功率输出电路级的集成电路，输出电路级的高工作电压范围可以提供门控器件所需的驱动电压，由这些光电耦合器所提供的电压和电流非常适合用来直接推动达1200V／100A的IGBT晶体管，对于规格更高的IGBT则可以使用这个系列的光电耦合器来推动做为I G BT门极驱动的分立功率电路。

通过AEC―Q101认证的PIN光电二极管和光电三极管

第4篇：光电耦合技术范文

    工业控制系统中所使用的各种类型PLC,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,虽然PLC是专门为工业生产环境而设计的控制装置,具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行的稳定性和较高的可靠性,但是由于它直接和现场的I/O设备相连,外来干扰很容易通过电源线或I/O传输线侵入,从而引起控制系统的错误动作。PLC受到的干扰可分为外部干扰和内部干扰。外部干扰与系统结构无关,是随机的,且干扰源是无法消除的,只能针对具体情况加以限制;内部干扰与系统结构有关,主要通过系统内交流主电路,模拟量输入信号等引起,可合理设计系统线路来削弱和抑制内部干扰和防止外部干扰。

    2 PLC系统的基本组成结构

    可编程控制器硬件系统由PLC、功能I/O单元和外部设备组成,如图1所示。其中PLC由CPU、存储器、基本I/O模块、I/O扩展接口、外设接口和电源等部分组成,各部分之间由内部系统总线连接。

    3 抗干扰的技术对策分析

    为防止干扰,可采用硬件和软件的抗干扰措施。其中,硬件抗干扰是主要的抗干扰措施,一般从抗和防两方面入手来抑制和消除干扰源,切断干扰对系统的耦合通道,降低系统对干扰信号的敏感性。软件抗干扰技术作为硬件措施的辅助手段,减少随机性信号的干扰,其设计简单、修改灵活、耗费资源少,在PLC测控系统中同样获得了广泛的应用。

    3.1硬件抗干扰对策

    3.1.1电源系统引入的干扰对策

    电网的干扰、频率的波动,将直接影响到PLC系统的可靠性与稳定性。如何抑制电源系统的干扰是提高PLC的抗干扰性能的主要环节。

    (1)加装滤波、隔离、屏蔽、开关稳压电源系统

    滤波器可抑制干扰信号从电源线传导到系统中。使用隔离变压器,屏蔽层要良好接地;次级连接线要使用双绕线(减少电线间的干扰),隔离变压器的初级绕组和次级绕组应分别加屏蔽层,初级的屏蔽层接交流电网的零线;次级的屏蔽层和初级间屏蔽层接直流端。开头稳压电源可抑制电网大容量设备起停引起电网电压的波动,保持供电电压的稳压。

    (2)分离供电系统

    PLC的控制器与I/O系统分别由各自的隔离变压器供电,并与主电源分开,这样当输入输出供电断电时,不会影响到控制器的供电。

    3.1.2接地抗干扰对策

    接地是抑制噪声和防止干扰的重要手段,良好的接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合,防止外部干扰的侵入,提高系统的抗干扰能力。给PLC接以专用地线可抑制附加在电源及输入、输出端的干扰。接地线与动力设备的接地点应分开,若达不到此要求,则可与其它设备公共接地,严禁与其它设备串联接地。接地电阻要小于5Ω,接地线要粗,面积要大于2平方毫米,而且接地点最好靠近PLC装置,其间的距离要小于50米,接地线应避开强电回路,若无法避开时,应垂直相交,缩短平行走线的长度。

    3.1.3抑制输入输出电路引入的干扰对策

    为了实现输入输出电路上的完全隔离,近年来在控制系统中广泛应用光电耦合。光电耦合器具有以下特点:首先,由于是密封在一个管壳内,不会受到外界光的干扰;其次,由于靠光传送信号,切断了各部件电路之间地线的联系;第三,发光二极管动态电阻非常小,而干扰源的内阻一般很大,能够传送到光电耦合器输入输出的干扰信号就变得很小;第四,光电耦合器的传输比和晶体管的放大倍数相比,一般很小,远不如晶体管对干扰信号那么灵敏,而光电耦合器的发光二极管只有在通过一定的电流时才能发光。因此,即使是在干扰电压幅值较高的情况下,由于没有足够的能量,仍不能使发光二极管发光,从而可以有效地抑制掉干扰信号。

    (1)光电耦合输入电路如图2所示。其中(a)、(b)用的较多,(a)为高电平时接成形式,(b)为低电平输入时接成形式。(c)为差动型接法,适用于外部干扰严重的环境,当外部设备电流较大时,其传输距离可达100~200m。(d)考虑到COMS电路的输出驱动电流较小,不能直接带动发光二极管,加接一级晶体管作为功率放大。

    (2)光电耦合输出电路如图3所示。(a)为同相输出,(b)为反相输出,当输出电路所驱动的元件较多时,可以加接一级晶体管作为驱动功率放大,如(c)所示。有时为了获得更好的输出波形,输出信号可经施密特电路整形。

    以上两点是对开关量输入输出信号的处理方法,而对模拟输入输出信号,为了消除工业现场瞬时干扰对它的影响,除加A/D、D/A转换电路和光电耦合外,可根据需要采取软件的数字滤波技术如中值法、一阶递推数字滤波法等算法。

    3.1.4外部配线的抗干扰设计

    外部配线之间存在着互感和分布电容,进行信号传送时会产生窜扰。为了防止或减少外部配线的干扰,交流输入、输出信号与直流输入、输出信号应分别使用各自的电缆。集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线,要使用屏蔽电缆,屏蔽电缆在输入、输出侧要悬空,而在控制器侧要接地。配线时在30m以下的短距离,直流和交流输入、输出信号线最好不要使用同一电缆,如果要走同一配线管时,输入信号要使用屏蔽电缆。30~300m距离的配线时,直流和交流输入、输出信号线要分别使用各自的电缆,并且输入信号线一定要用屏蔽线。对于300m以上长距离配线时,则可用中间继电器转换信号,或使用远程I/O通道。对于控制器的接地线要与电源线或动力线分开,输入、输出信号线要与高电压、大电流的动力线分开配线。

    3.2软件抗干扰措施

    为了提高输入信号的信噪比,常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。对于有大幅度随机干扰的系统,采用程序限幅法,即连续采样5次,若某一次采样支援远大于其他几次采样的幅值,那么就舍取之。对于流量、压力、液面、位移等参数,往往在一定范围内频繁波动,则采用算术平均法。

    (1)信号保护和恢复:当偶尔性故障发生时,不破坏PLC内部的信息,一旦故障现象消失,就可以恢复正常,继续原来的工作。

    (2)故障诊断:系统软件定期地检测外界环境,如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等,以便及时反映和处理。

    (3)加强对程序的检查和校验:一旦程序有错,立即报警,并停止执行程序。

    (4)设置警戒时钟WDT:如果程序循环扫描执行时间超过了WDT规定的时间,预示了程序进入死循环,立即报警。

第5篇：光电耦合技术范文

进入新世纪，激光和激光科学技术，正以其强大的生命力推动着光电子技术和产业的发展。当前，激光材料的组成和结构发生了深刻的变化，已由传统的块体材料单晶和玻璃，衍生出具有微结构的陶瓷和光纤，推动着激光技术新一轮的迅猛发展。与此同时，高平均功率、高光束质量的固体激光器的发展，引入了新型的激光工作物质构型和泵浦方式，对传统激光晶体的尺寸提出了更高的要求，反过来推动着晶体生长技术持续发展。

目前，美国、德国、英国和日本在晶体、玻璃、光纤和陶瓷激光方面，总体上领先于世界各国。我国在科研、先进制造业、能源、医疗、国防等众多领域亦将拥有规模巨大的激光及其元器件的应用市场需求（目前，国际传统激光器市场是100亿美元/年，未来新应用领域市场潜力将达10000亿美元/年）。

鉴于全固态激光器（DPL）具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长、光束质量高等优点，市场需求十分巨大。全固态激光技术是目前我国在国际上拥有整体优势的高技术领域之一，具备了在部分领域加速发展的良好基础。依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》和863计划新材料领域“十一五”科技发展规划，“十一五”期间我国将全固态激光器及其应用技术作为重点项目，以全固态激光器件与材料研究为先导，面向激光先进制造技术、激光显示技术和激光医疗的需求，开拓全固态激光器及其应用技术的产业应用，促进材料与器件研究优势延伸到激光器应用优势和产业优势，在我国造就一个高水平的全固态激光器产业及其应用产业链。

30 Gb/s高速率并行光

发射模块研制

项目简介：30 Gb/s的高速率并行光发射模块主要应用于短距离（300米内）的高速数据传输，并以其高速率、低成本的特点成为最具性价比方案。模块的光源采用波长为850nm的1×12垂直腔面发射激光器阵列，单信道传输速率在2.5Gb/s以上，总数据传输速率可达30 Gb/s。在本成果的研究过程中，主要解决了如下的技术难点：VCSEL集成列阵与深亚微米CMOS高速专用集成电路的兼容性和多芯片组装集成技术；VCSEL列阵与微光学组件光耦合技术；深亚微米CMOS高速激光器列阵专用集成电路设计与制备；30 Gb/s高速率12信道并行光发射模块高频封装结构设计与测试。

项目负责：中国科学院半导体研究所。

意义：本成果在器件集成方面有很强的综合性，要求各单元部件的高度兼容性，在功能组合、集成技术等方面具有很强的创新性，并具有目标产品开发和关键技术突破。现已在此基础上申请国家发明专利4项，正积极筹备技术转让及小批量生产。

GaN半导体光电材料的规模化

关键生产技术检测设备

项目简介：该成果的光致发光采用400nm半导体激光器，比国外采用的气体激光器，具有成本低、易操作、光强稳定、寿命长、能耗低等特点；光致发光可以给出积分光强、峰值波长、光谱半宽、主波长等参数，电致发光的检测方法是国际首创，其检测结果在提供光参数同时也提供电参数，并且可以测量单只LED，直接与外延片进行比较。利用白光反射谱测量外延片膜厚，也获得了满意效果。所有参数以mapping形式显示，同时显示各个参数的统计结果，并且根据生产单位要求，增加了去孤立点、去边、局部扫描、单点测量等独有功能。

项目负责：清华大学。

意义：GaN半导体光电材料的规模化关键生产技术的检测设备是LED外延片生产的必备设备，作为生产、销售的主要依据，因为其无损检测的速度快，成本低，结果直观，可以在外延片出炉后马上检测，成为下一炉工艺参数调整的依据。检测的结果也是销售数据。该设备是国内唯一，价格是进口设备的五分之一左右。为企业降低了生产成本。

2.5Gb/s混合集成光发射机与

接收机芯片及模块关键技术

项目简介：该项目研究2.5Gb/s速率系统，但设计的激光器带宽已达到10GHz，可以运用至更高速率级别10Gb/s速率的系统中；采用0.18μm CMOS工艺设计完成了10Gb/s套片的大部分单功能芯片（只少前置），为10Gb/s系统芯片的高性价比研制奠定了基础。完成了高速PIN探测器芯片的制造，已能小批量生产用于2.5Gb/s速率的接收机中；采用特征频率fT只有13GHz的0.35μm CMOS工艺完成了2.5Gb/s速率套片的设计，包括各单功能芯片，组合功能芯片以及接收、发射的单片集成，适用于系统中各种不同情况的应用。

项目负责：东南大学。

意义：本项目研究内容涉及到光电子器件的研制，高速集成电路芯片的研制以及光发射机、光接收机混合集成所涉及的光路、电路、芯片间耦合，结构封装等多方面，多领域技术的研究。项目的完成，意味着在这些领域，我国的研究水平又上了一个新台阶。

新型深紫外非线性光学晶体材料和紫外、深紫外全固态激光器

项目简介：深紫外相干光源指波长短于200nm的相干光。除电子同步辐射光源外，目前只有两种途径能产生这类光源的有效功率输出。一种是准分子激光器，例如ArF准分子激光器能产生193.5nm的相干光源，而F2准分子激光器能产生157.6nm的相干光源。另外一种，就是使用深紫外非线性光学晶体，通过高次谐波的方法产生深紫外相干光。该技术研究在863项目的长期支持下取得了以下突破：

1．通过KBBF相关系研究和生长方法的改进，采用特殊设计的铂金坩埚，成功地生长出20×10×1.8mm3全透明的KBBF单晶。

2．利用我们在国际上首次提出的并获得中、美两国专利的KBBF棱镜耦合技术，制作成功光接触KBBF－CaF2棱镜耦合器件。

3．使用这一KBBF棱镜耦合器件和直接倍频方法，成功地实现了深紫外谐波光输出的3个国际首创：

（1）首次实现200nm～193.5nm飞秒激光有效功率输出。200nm的输出功率达到12mW， 转换效率超过9.5％，193.5nm的输出功率达到13mW，转换效率超过10％，已经达到实用化要求。

（2）首次实现了Nd:YVO4激光的6倍频谐波光177.3nm输出,并获得3.5mW的有效功率输出。

（3）首次实现了Ti:Sapphire可调谐激光的4倍频谐波光输出，可调范围达到200nm～170nm，最大输出功率2.5mW。

4．Nd:YVO4激光的6倍频器件，已首次被使用于超高分辨率光电子能谱仪上，在国际上首次建造成功分辨率高达0.36meV的光电子能谱仪。首次测量出CeRu2等化合物超导体在超导态时，Cooper电子对和超导能隙的形成。超高分辨率能谱仪的建造成功，将为未来高温超导体的理论解释提供重要数据。

项目负责：中科院理化技术研究所。

意义：全固态深紫外相干光源却具有操作方便、线宽窄、波长可调、易获得单模输出等优点，因此在深紫外光谱区，这种光源在光谱、能谱仪，激光医疗，光刻技术等方面将有广泛应用。

808nm连续100W光纤输出大功率激光二极管列阵模块产业化技术

项目负责：大功率半导体激光器列阵光纤耦合输出模块主要用于大功率固体激光器的端面泵浦源、激光手术刀、光纤激光器的泵源等。本项目采用完全自主的MOCVD外延生长技术、突破了高亮度器件的制作工艺技术以及低成本高效率光纤耦合技术。已实现了耦合器件的批量化试生产，可以提供数十瓦至数百瓦的实用化光纤耦合器件，达到了国际同类商用器件水平。

该项目所研制器件的波长为808nm，采用完全自主的MOCVD外延生长技术将本项目技术移植到波长为976nm和915nm，已研制出大功率半导体激光器线列阵光纤耦合输出器件作为大功率光纤激光器泵浦源。

项目负责：中国科学院半导体研究所。

意义：该项目大功率半导体激光器线列阵光纤耦合输出器件的研制成功，应用于端面泵浦大功率固体激光器，将会大大促进我国相关产业及学科的发展，目前国内楚天、大族、创科源等已在打标机中用激光二极管作泵源取代传统的灯泵。本项目所研制器件是光电子武器系统的关键器件，在军事领域的应用比民用更广阔，更重要。因此，该项目的研制成功，对于国防现代化以及提高我国的科技竞争力具有重要意义。

氮化镓基激光器

项目简介：氮化镓基激光器在信息的光存储、激光打印、激光显示等领域有着广阔的应用前景。氮化镓基激光器与目前DVD和CD-ROM中常用作光记录和读取光源的780nm或650nm红色激光器相比较，其波长短，光点面积小，如果用做光记录和存储可以提高光盘存储密度近1个量级，在一张12cm的光盘上可以实现单层碟片25GB的存储容量，双层碟片的50GB以上存储容量，在一张光盘上可以记录13个小时的普通电视节目或2个小时的高清晰度电视信号；氮化镓基激光器用在激光打印机中，其分辨率可以从现在标准的600dpi提高到1200dpi,打印速度提高8倍；氮化镓基激光器还可以做为彩色显示的标准三基色光源之一─蓝色光源，实现全真彩的显示。

该成果攻克了氮化镓基激光器的材料外延生长、器件图形化工艺、器件性能测试等一系列技术难题。氮化镓材料本底电子浓度小于5X1016/cm3,室温电子迁移率达到1000cm2/VS，处于世界先进水平;获得了高质量的AlGaN/GaN超晶格光限制层材料和GaN/InGaN量子阱结构发光有源区材料 ；用解理的方法形成了性能良好的激光器反射腔面；发展了一套完整的激光器的测试和分析方法。在我国大陆首次研制成功了具有自主知识产权的室温脉冲激射的氮化镓基激光器，并具有了小批量研制生产能力，氮化镓基激光器采用在蓝宝石衬底上外延生长的脊型波导结构, 激射波长为400-415nm,激射阈值电流密度3.5-6KA/cm2。

项目负责：中科院半导体研究所。

意义：氮化镓基激光器是目前国际上氮化镓基光电子材料与器件研究领域竞争最激烈,技术难度最大,最具挑战性和标志性的研究课题。在我国大陆首次研制成功具有自主知识产权的室温脉冲激射的氮化镓基激光器，大大的缩短了我国与世界先进水平的差距。

光通信用10Gb/s激光器模块及关键技术

项目简介：在半导体探测器和激光器优化设计方面，突破传统的观念和约束，研制出了实用化的超宽频带TO封装的蝶型封装激光器和光探测器模块，所研制的器件在国家军事工业中已经得到应用。研制出国际通行电接口和光端口规范的光转发器（Transponder)，并有小量产品销售。在器件封装过程中，利用封装寄生参数对芯片特征参数的补偿，使封装后器件的性能比封装前芯片的性能还要好。

第6篇：光电耦合技术范文

关键词：发电厂 ，PLC， 控制系统 ，抗干扰

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：

前言：

本文针对发电厂中PLC 控制系统普遍存在的干扰问题, 分析了PLC 控制系统干扰信号的来源, 对发电厂中PLC 控制系统从隔离、电源、输出端、安装与布线等几方面, 提出了一些抗干扰措施, 以此提高电力系统中PLC的抗干扰能力和可靠性。

PLC的干扰源分析

PLC 作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置, 因其本身的高可靠性, 在自动控制领域中得到广泛应用。但PLC 控制系统本身也存在薄弱环节(在I/0端口) , 虽然该系统具有与现场可靠的隔离和端口之间的隔离以及端口输入、输出信号与总线信号之间的隔离, 但由于PLC 的应用场合越来越广, 应用环境越来越复杂,所受到的干扰也越来越多。发电厂的空间存在极强的电磁场, 发电机电压高达数千伏, 电流高达数百安甚至数千安, 开关站的输出电压高达数十千伏或数百千伏。由于现场条件的限制(如设计原因或老设备的改造等) , 有时百米长的强电和PLC的信号电缆不能有效分隔, 甚至只能敷设在同一电缆沟或电缆桥架内, 高电压、大电流接通和断开时产生的强电干扰, 可能会在PLC 输入线上产生很强的感应电压和感应电流, 足以使PLC 输入端的光电耦合器中的发光二极管发光, 使光电耦合器的抗干扰作用失效, 导致PLC 误动作、程序紊乱、装置死机等。干扰信号除了经PLC 的输入端侵入PLC外, 也可能经PLC 的电源侵入PLC。同时, 系统内部元器件及电路间也会相互产生电磁辐射, 存在来自于PLC 系统内部的干扰。如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响, 模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。各种形式的干扰, 都可能使系统不能正常工作, 因此研究PLC 控制系统干扰信号的来源、成因及抑制措施, 对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。

PLC 抗干扰措施

1. 抗干扰的隔离措施

PLC 内部采用光电耦合器、输出模块中的小型继电器和光电可控硅等器件来实现对外部开关量信号的隔离, PLC 的模拟量I/ O 模块一般也采取了光电耦合的隔离措施。这些器件除了能减少或消除外部干扰对系统的影响外, 还可以保护CPU 模块, 使之免受从外部窜入PLC 的高电压的危害, 因此一般没有必要在PLC 外部再设置抗干扰隔离器件。

如果PLC 输入端的光电耦合器不能有效地抵抗干扰, 可以用小型继电器来隔离发电站中用长线引入PLC 输入端的开关量信号。光电耦合器中发光二极管的工作电流仅数毫安, 而小型继电器的线圈吸合电压为数十伏, 强电干扰信号通过电磁感应产生的能量一般不可能使隔离用的继电器吸合。有的系统需要使用外部信号的多对触点, 例如一对触点用来给PLC 提供输入信号, 一对触点用来给上位计算机提供开关量信号, 一对触点用于指示灯, 使用继电器转接输入信号既能提供多对触点, 又实现了对强电干扰信号的隔离。

PLC 来自开关柜内的输入信号和距开关柜不远的输入信号一般没有必要用继电器来隔离。为了提高抗干扰能力, PLC 的外部信号、PLC和计算机之间的串行通信线路也可以用光纤或带光电耦合器的通信接口来隔离, 在要求防火、防爆的环境更适于采用这种方法。

2. 电源措施

电源是干扰侵入PLC 的主要途径之一。电源干扰主要是通过供电线路的阻抗耦合产生的,各种大功率用电、发电设备是主要的干扰源。如果PLC 使用交流电源, 在干扰较强或对可靠性要求很高的场合, 可以在PLC 的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。隔离变压器可以抑制窜入的外来干扰, 提高抗高频共模干扰能力, 但屏蔽层应可靠接地。

输出端的可靠性措施

继电器输出模块的触点工作电压范围宽, 导通压降小, 与晶体管型和双向可控硅型模块相比, 承受瞬时过电压和过电流的能力较强, 但是动作速度较慢。系统输出量变化不是很频繁时, 一般选用继电器型输出模块。PLC 输出模块内的小型继电器的触点很小, 断弧能力很差, 不能直接用于发电站的DC220 V 电路中, 必须用PLC 驱动外部继电器, 用外部继电器的触点驱动DC220 V 的负载。

断开直流电路要求较大的继电器触点, 接通同一直流电路可用较小的触点。选择外接的继电器时, 应仔细分析是用PLC 来控制接通还是断开外部回路。例如水电站中用得较多的DC220 V 电磁阀,其内部有与其线圈串联的限位开关常闭触点, 电磁阀线圈通电, 阀芯动作后, 是用阀内部的触点来断开电路的。在这种情况下, 可以选用触点较小的小型继电器来转接PLC 的输出信号。

安装与布线措施

开关量信号(如按钮、限位开关、接近开关、行程开关、压力控制器等提供的信号)一般对信号电缆无严格要求, 可选用一般的铜芯多股电缆,信号传输距离较远时, 可选用屏蔽电缆或光纤。模拟信号(如油压力开关、流量开关等提供的信号)应选择屏蔽电缆。通信电缆要求可靠性高,有的通信电缆的信号频率很高, 一般应选用PLC生产厂家提供的专用电缆; 在要求不高或信号频率较低时, 也可以选用带屏蔽的双绞线电缆。PLC 应远离强干扰源, 如大功率可控硅装置、高频大功率焊机和大型动力设备等。PLC不能与高压电器安装在同一个开关柜内, 若在柜内PLC 应远离动力线(二者之间的距离应大于200mm)。与PLC 装在同一个开关柜内的电感性元件, 如继电器、接触器的线圈, 应并联RC消弧电路。PLC 的I /O 线与大功率动力线应分开走线, 如大金坪电站设计的电缆桥架模式, 若要在同一线槽中布线,信号线应使用屏蔽电缆。交流线与直流线应分别使用不同的两根电缆, 开关量、模拟量I/O线应尽量分开敷设, 后者应采用屏蔽线。不同类型的线应分别装入不同的电缆管或电缆槽中, 使其有尽可能大的空间距离。如果模拟量输入/输出信号距离PLC 较远, 应采用4mA ~ 20mA 的电流传输方式, 不宜采用DC24V电压传输方式。传送模拟信号的屏蔽线, 其屏蔽层应一端接地, 为了泄放高频干扰, 数字信号线的屏蔽层应并联电位均衡线,其电阻应小于屏蔽层电阻的1 /10, 并将屏蔽层两端接地。如果无法设置电位均衡线, 或只考虑抑制低频干扰时, 也可一端接地。不同的信号线最好不用同一个插接件转接, 如必须用同一个插接件, 要用备用端子或地线端子将其分隔开, 以降低相互干扰。

结束语：

PLC 控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题, 发电厂在抗干扰设计或技术改造中应综合考虑各方面的因素, 只有合理有效地抑制干扰, 才能够使PLC控制系统正常工作。

第7篇：光电耦合技术范文

关键词：激光探测 透镜光纤 多窗口探测

中图分类号：TN242 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0008-02

激光是一种特殊光源，具有脉冲宽度窄、单色性好、方向性好、平行度好、亮度高等优点，许多高科技领域都是以激光为载体进行发展研究的。如今激光技术在世界领域内飞速发展，对激光威胁源预警仪的设计与研究有重要价值。

采用基于光电二极管阵列的多窗口激光探测技术的传统激光威胁源预警系统，由于光电二极管安装在探测窗口附近，易受到环境中电磁波的干扰，所以有虚警率高的缺点。而采用光纤延迟技术的激光威胁源预警仪则需要高速计时电路，电路复杂，且光纤使用量大，成本较高。

本文将基于光电二极管阵列的多窗口激光探测技术与光纤技术加以融合，得到一种新型的激光预警技术。采用光纤耦合的激光预警仪在抗电磁干扰方面有明显的优势，可以提高系统的可靠性，降低虚警率；并且由于来袭激光不直接作用于光电二极管，从而达到了抗高功率激光损伤的目的。

1 光纤探测器

如图1所示，在半球型的光纤探测器上分布着12个光学窗口，每个光学窗口对应一根透镜光纤，光纤探头摆放在凸透镜焦平面前散焦的位置上，单个窗口视角为90°，角分辨率为30°。这样就能实现水平0°～360°、俯仰-45°～90°的半球形检测。透镜光纤的末端与光电二极管相耦合，工作时通过检测光电二极管是否接收到电流，来判断是否有激光入射并声光报警。

探测窗口的内部结构如图2所示，窗口与透镜的材料采用K9玻璃（ND=1.51637），K9玻璃在300 nm～1100 nm波段具有优良且稳定的透光性。K9玻璃正、反面加镀AR增透膜，可增加6%～10%的透光率。采用了光谱传输范围为380 nm～2400 nm的双石英光纤，衰减值

2 激光信号处理装置

如图3所示，当激光入射时，光纤探测器产生感应电流，光信号转换成电信号。利用前置放大电路将微弱的感应电流转变为放大后的电压信号输出。电压信号经前置放大电路后转换为TTL电平，但由于该电平脉冲宽度小，需要信号整形电路将其展宽。展宽后的信号经AD采样后送给单片机处理，最后利用液晶进行显示和语音报警。

2.1 前置放大电路

激光脉冲宽度为10～20 ns（其中上升沿5～6 s），因而光纤探测器输出的信号幅度很小且宽度较窄，无法满足对输出电压的探测要求，这就需要设计一个前置放大电路。

如图4所示，选用OPF432光电二极管与光纤相耦合，该组件频谱敏感度500 nm～1100 nm，反向电压100 V，暗电流0.1 nA，上升时间2 ns，下降时间2 ns。光电二极管1N4449用来消除暗电流误差。放大器选用带宽145MHz的AD8065放大器，放大器U1的反馈部分采用3.3 pF电容和24.9 kΩ电阻，其中，电阻将微弱的电流信号转成电压信号，电容则用于补偿零点以消除振荡。两个放大器U1与U2中间设有32 MHz左右的一阶高通滤波器，主要用来滤除环境中的干扰光源。放大器U2将电压信号放大传给MAX913比较器，信号经比较器后转换为TTL电平。

2.2 信号整形电路

由于前置放大电路输出的TTL电平的脉冲宽度较小，不能满足单片机信号采集和转换的要求。为了降低成本和信号处理的复杂性，本系统设计了信号整形电路，利用555芯片构成的单稳态电路将输出的TTL电平展宽。经检测，TTL电平被展宽为22us脉冲宽度的方波信号，满足测量要求，成功实现了利用单片机对激光高速脉冲信号的分辨与处理。

3 结语

本文提出了一种基于多窗口透镜光纤的激光检测方法，并根据此方法设计了一种新型激光威胁源预警系统。实验表明：系统能良好的检测到功率小于1mW的微弱激光信号，并且对激光信号的入射方向反应准确，虚警率低，抗高功率激光损伤能力和抗电磁干扰能力强，经多次测量检验，系统工作正常无误。

参考文献

[1] Orazio Svelto.Principles of Lasers[M].5TH Edition.Springer-Verlag New York Inc，2010.

[2] John Wootton.Laser Warning Systems and Methods.US，20030234349[P].2002-06-20.

[3] Reginald pact Laser Warning Receiver.US，5260563[P].1993-08-14.

[4] 付伟.光纤前端的激光告警系统[J].红外与激光技术，1994，24（2）：17-23.

[5] 周瑞.锥形光纤在多窗口激光告警系统中的应用研究[J].光通信研究，2012（2）：23-26.

[6] 田二明.窄脉冲激光光谱与入射方向被动探测方法与关键技术研究[D].中北大学，2013.

[7] 阎鹤.多窗口编码激光预警系统设计与性能分析[J].传感器与微系统，2010，29（10）：59-61.

[8] Sergio Franco. Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuit[M].3RD Edition.McGraw-Hill Education，2001.

第8篇：光电耦合技术范文

【关键词】光纤光栅；边沿解调；光电检测；微弱信号；噪声滤除

1.引言

随着光纤光栅传感器的广泛应用，光纤光栅传感信号的检测系统也有了很大的发展。相比于传统采用单色仪、光谱仪扫描[1]等方式来检测光纤光栅传感信号的方式，采用光电转换方式，即把对光强信号的测量转变为对电压信号的测量方式有它的优越性，它具有检测设备制造成本低、方便携带、可以实现对实时变化信号高速检测和拥有更广的工程应用等优点。

目前用于光纤光栅传感器信号检测的光电检测系统很多，但很多仍存在对微弱信号检测精度不高，对噪声有效抑制能力弱等特点。而基于边沿解调原理的光纤光栅中心波长解调方法是通过对光栅反射峰的光强测量来实现的，是一种对较为微弱光电信号进行检测的方式。此时，电路中所用器件的特性误差和电路中所耦合进的噪声对信号检测精度所造成的影响不可忽略，它们在一定程度上都会降低信号的检测精度。因此，如何有效抑制电路中的噪声，提高光电检测系统对微弱信号测量精度是本文研究重点。

3.影响微弱光电信号检测精度的原因分析与相应解决方法

从光电检测的角度看，当光源光功率一定，且被分为多路使用时，测量光栅反射峰的光强是属于一种较弱光电信号的检测方式，而从光纤光栅边沿解调原理看，它是通过检测光栅反射峰光强的变化来测量光栅中心波长的偏移量，更是属于一种对微弱光电信号变化量的.检测方式，这就对所采用的光电检测系统的检测方法和它的检测精度有更高的要求。在本光电检测系统的设计过程中，从光电信号的特性出发，分析了各种影响光电信号检测精度的原因，在此基础上提出了相应解决方法。

3.2 差模信号提取电路设计

3.3 噪声的影响分析及噪声的有效滤除

光电转换电路中的噪声是影响光电检测系统精度的重要因素，当电路检测的信号为微弱信号时，噪声的处理尤为重要。当目标信号中叠加有噪声时，会大大地削弱系统的检测精度，而当耦合到信号中的噪声与信号的强度可比拟时，并与信号一同被放大，则会出现目标信号淹没在噪声中的现象，使此种方式的信号检测达不到预期的目标[5]。因此，有效抑制噪声是提高系统检测精度的一种重要方法。上文中的基于器件参数分析后的选型、共模信号的减除都是降低噪的声影响和提高系统检测精度的有效手段。此外，在检测电路的PCB制板过程中考虑到模拟信号和数字信号对检测系统分别造成的影响，采用模拟地与数字地有效隔离的布线方式也是滤除噪声的有效方法。由于此检测系统用于微弱信号的检测，还应考虑漏电对信号检测精度的影响。漏电是指实际微弱信号的走线会受到附近强信号走线的干扰从而引起的漏电流，对目标信号来说，也是一种极其有害的噪声干扰，所以布线的过程中采用了保护环(GuardRing)技术来有效抑制漏电对信号检测的影响[6]。在实验过程中发现，电路板中容易引入频率为50Hz的工频干扰，若能将制作好的电路板装入一个屏蔽效果好的铁盒中，并将电路板的地线与铁盒接在一起，能够有效抑制50Hz的工频噪声对电路的干扰。

4.实验结果

4.1 光电检测系统噪声测试

噪声的处理效果直接决定了光电转换检测系统的精度与性能，对微弱检测信号能够有效放大的同时最大程度地抑制噪声才是一个理想的检测系统。实验前，对所做的系统进行噪声测量，将电路放大倍数设置为最大增益倍数，示波器的耦合方式调到交流档，周期和幅值都调到较小的合适档位，电路在无光输入的情况下，用示波器观察检测系统的输出信号，得到如图4.1所示的噪声特性。由图4.1可知，电路噪声的峰－峰值约为3mV，这样低的噪声可以满足检测系统对噪声的要求。

4.2 光电检测系统实验测量结果

实验中采用了中心波长在1556nm附近的光栅进行实验，当温度改变光栅中心长时，光电检测系统的输出电压随波长变化的结果如图4.2所示。从测量结果看，当光栅中心波长在一定的范围内移动时，光电检测系统输出的电压值随着中心波长的变化呈现出较好的线性度。

5.结论

本文基于光纤光栅中心波长边沿解调原理，针对微弱信号检测中的检测精度和噪声问题设计了一种对微弱光电流信号的高精度检测系统。设计过程，从信号的特性出发，分析了影响检测精度的多种问题，并提出了相应的有效解决方法。理论分析和实验表明，该系统具有较高的精度和稳定性，能够实现对微弱信号的高精度检测。

参考文献

[1]李志全,许明妍,汤敬,陈颖,赵彦涛.光纤光栅传感系统信号解调技术的研究[J].应用光学,2005,26(4):36-41.

[2]张锦荣.基于光纤光栅的传感和解调技术研究[D].北京:北京邮电大学,2009.

[3]周金龙.新型光纤光栅技术及其在光通信与光纤传感方面应用的研究[D].厦门大学,200.

[4]李晓坤.精密光电转换电路设计方案[J].电子产品世界,2003.12(1):37-39.

第9篇：光电耦合技术范文

[关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施

[中图分类号]TN97

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0166-01

一、干扰现象

（一）、干扰的定义

干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说，干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等，其中，电磁干扰是最为常见的干扰方式，电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响，使信号的数据发生瞬态变化，加大误差，严重时可能会导致整个系统出现故障。

（二）、干扰的来源

产生干扰必须具备三个因素：干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说，许多的设备都能够成为干扰源，例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等，这些设备都能够产生电磁信号，对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外，宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号，成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的，具有极强的穿透能力，电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器，传播的途径众多，也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体，它会吸收干扰信号，影响参数检测。所以，干扰是会对系统造成有害影响的，除去干扰形成因素的任何一个，都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理，破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。

二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施

电子测量仪器容易出现干扰问题，通过干扰现象的来源进行分析，可以知道，提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源，使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说，想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的，例如电网和外界环境的干扰。所以，在电子测量仪器来说，除了要对一些干扰源进行抑制之外，还需要在产品自身设计方面进行研究，提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述：

（一）、屏蔽技术

屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体，可以将干扰源或者受干扰对象包围起来，这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道，组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同，一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰，使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体，且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰，一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体，从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备，既存在电场耦合，又存在磁场耦合，例如，变压器、发电机等等，变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环，漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通，从而使变压器外的磁通减弱。另外，在同轴电缆中，可以在电缆线中设置屏蔽层，防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时，为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面，可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜，这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是，对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。

（二）、隔离技术

隔离技术是抑制干扰的有效手段之一，它是指把干扰源与接收系统隔离开来，从而让干扰耦合通道被切断，使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器，光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号，它所具有的隔离能力比较强，能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力；变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中，需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度；继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号，在利用其触电来控制和传输电信号，这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。

（三）、滤波技术

滤波的形式有多种，主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声，只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多，所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性，可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。

（四）、接地技术

为了提高电子测量仪器的抗干扰性能，还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连，这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式，不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全，还能够有效地抑制干扰。

三、结束语

综上所述，在电气化的环境下，干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失，就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输，保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。

参考文献

[1]诸帮田.电子电缆实用抗干扰技术[M].北京：人民邮电出版社，2010