隨著電子技術和集成電路的迅速發展，機電一體化類傳感器產品的應用越來越廣泛，使用密度越來越高，相互干擾愈加嚴重，對傳感器類產品可靠性要求越來越高，抗干擾設計技術尤為關鍵。

抗干擾是一個非常復雜、實踐性很強的問題，一種干擾現象可能是由若干因素引起的。因此，在傳感器電路以及測控系統的設計中，不僅應預先采取抗干擾措施，在調試過程中還應及時分析出遇到的現象，對傳感器及其系統的電路原理、具體布線、屏蔽、電源的抗干擾能力、數字地或模擬地的處理以及防護形式不斷改進，以提高電路的可靠性和穩定性。

傳感器產生干擾的因素和種類

傳感器的工作環境嚴重的影響著傳感器的正常運行，包括寬溫區的工作環境溫度變化、強烈的機械振動、鹽霧及電磁場的干擾等，來自于各類工作環境因素對傳感器產生各種干擾，有的是有規律的干擾，有的具有隨機性。其中，電磁場環境因素變化帶來的干擾，對傳感器的穩定性和可靠性有著較大的影響。

在傳感器的各類工況中，存在大量的電磁干擾因素，各種高壓電器設備、高壓開關等都會產生強的磁場變化影響，使傳感器周圍磁場的發生改變，帶來的電磁干擾嚴重影響著傳感器的穩定性和可靠性。因此傳感器的抗干擾設計中電磁抗干擾設計尤為重要。

干擾的形成三要素為干擾源、傳播途徑和接受載體。電磁干擾按干擾三要素方式分以下三種:

第一種是傳導干擾：

是通過電源、電纜，布線系統、接地系統等引起的串擾。

第二種是輻射干擾：

在兆赫以上的高頻輻射就比較明顯，當導線長度超過四分之一波長時，輻射功率則相應增大。

第三種是感應及耦合引起的干擾。

針對以上傳導、輻射和感應及耦合等不同的干擾方式，可以采取不同的抗干擾技術，切斷或屏蔽干擾源，主要方法有以下幾種:

屏蔽技術

屏蔽技術可以有效防止電場或磁場的干擾。屏蔽又可分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和低頻磁屏蔽等。
1、靜電屏蔽：靜電屏蔽就是用銅或鋁等導電性能良好的金屬為材料制作成封閉的金屬容器，并與地線連接，把需要屏蔽的電路置于其中，使外部干擾電場的電力場不影響其內部的電路，反過來，內部電路產生的電力線也無法外溢影響外電路。靜電屏蔽不但能夠防止靜電干擾，也一樣能防止交變電場的干擾，所以許多儀器的外殼用導電材料制作并且接地。

現在雖然有越來越多的儀器用工程塑料（ABS）制作外殼，但當你打開外殼時，仍然會看到在機殼的內壁上粘貼有一層接地的金屬薄膜，它可以起到與金屬外殼一樣的靜電屏蔽作用。

2、低頻磁屏蔽：低頻磁屏蔽就是用來隔離低頻磁場和固定磁場耦合干擾的有效措施。任何通過電流的導線或線圈周圍都存在磁場，客觀存在磁場，它們可能對檢測儀器的信號線或者儀器造成磁場耦合干擾。

為了防止磁場耦合干擾，必須采用高導磁材料作屏蔽層，以便讓低頻干擾磁力線從磁阻很小的磁屏蔽層上通過，使低頻磁屏蔽層內部的電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。例如，儀器的鐵皮外殼就起到低頻磁屏蔽的作用。若進一步將外殼接地，以同時起靜電屏蔽的作用。

3、電磁屏蔽：電磁屏蔽也是采用導電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等不同的外形，將被保護的電路包圍在其中。

它屏蔽的干擾對象不是電場，而是高頻（40KHz以上）磁場。干擾源產生的高頻磁場遇到導電良好的電磁屏蔽層時，就在其外表面感應出同頻率的電渦流，從而消耗了高頻干擾的能量。其次，電渦流也將產生一個新的磁場，根據楞次定律，其方向恰好與干擾源的方向相反，以抵消了一部分干擾磁場的能量，從而使電磁屏蔽層內部的電路免受高頻干擾磁場的影響。
由于無線電廣播的本質是電磁波，所以電磁屏蔽也能吸收掉它們的能量，這就是我們在汽車（鋼板車身，但并未接地）里收不到電臺，而必須將收音機的天線拉出車外的原因。
若將電磁屏蔽層接地，它可同時兼有靜電屏蔽作用，對電磁波的屏蔽效果就會更好。通常作為傳輸線使用的銅質網狀屏蔽電纜接地時就能同時起到電磁屏蔽和靜電屏蔽的作用。

接地技術

接地是保證人身和設備安全、抗干擾的一種方法。合理地選擇接地方式是抑制電容性耦合、電感性耦合及電阻耦合，減小或削弱干擾的重要措施。

不同的傳感器檢測條件對接地的方式也有不同的要求，必須選擇合適的接地方法，常用接地方法有一點接地和多點接地。

1、一點接地

在低頻電路中一般建議采用一點接地，在實際的工業現場，由于兩者相距較遠，信號傳輸線也較長，所以測量的數據會發生跳動、造成誤差變大。解決此類問題必須按一點接地原則，。所謂一點接地就是指在電路中如果采用多點接地的話，由于各接地點的電位不同就可能形成電路的干擾信號，因此在電路中盡可能的做到一點接地，如果不能實現一點接地，則盡量將接地線加寬，以使各接地點的電位相近，以免形成信號干擾源。

2、多點接地

一般建議高頻電路采用多點接地。高頻時，即使一小段地線也將有較大的阻抗壓降，加上分布電容的作用，不可能實現一點接地，因此可采用平面式接地方式，即多點接地方式，利用一個良好的導電平面體(如采用多層線路板中的一層)接至零電位基準點上，各高頻電路的地就近接至該導電平面體上。

由于導電平面體的高頻阻抗很小，基本保證了每一處電位的一致，同時加設旁路電容等減少壓降。因此，這種情況要采用多點接地方式。

隔離技術

隔離是破壞干擾途徑、切斷耦合通道，從而達到抑制干擾的一種技術措施。通常有變壓器隔離和光電隔離兩種。

變壓器隔離主要使用在傳輸交變信號的傳輸通道中。
光電耦合器隔離廣泛應用于數字接口電路中。目前，在自動檢測系統中越來越多的采用光電耦合器來提高系統的抗共模干擾能力。光電耦合器是一種電光電耦合器件，它的輸入量是電流，輸出量也是電流，但是輸入、輸出之間從電氣上看卻是絕緣的。保證了輸入回路和輸出回路的電氣隔離。
光電耦合器的主要特點是：輸入、輸出回路絕緣電阻高（大于1010Ω）、耐壓超過1KV;因為光的傳輸是單向的，所以輸出信號不會反饋和影響輸入端；輸入、輸出回路在電氣上是完全隔離的，能很好的解決不同電位、不同邏輯電路之間的隔離和傳輸矛盾。

濾波技術

濾波技術就是采用相應形式的濾波器將各種干擾信號濾除，使信號傳輸過程中的干擾信號不進入檢測系統。它是抑制干擾的最有效措施之一。濾波技術特別對抑制經導線耦合到電路的干擾，它是一種廣泛采用的措施。將相應頻帶的濾波器接入信號傳輸通道中，濾除或盡可能衰減干擾信號，以達到提高信噪比，抑制干擾的目的。

各種濾波器是抑制差模干擾的有效措施之一。在自動檢測系統中常用的濾波器種類有以下幾種：

1、RC濾波器：當信號源為熱電偶、應變片等信號變化緩慢的傳感器時，利用小體積、低成本的無源RC低通濾波器將對串模干擾有較好的抑制效果。

2、交流電源濾波器：電源網絡吸收了各種高低頻噪聲，對此常用LC濾波器來抑制混入電源的噪聲。在電源和負載之間插入交流電源濾波器之后，可以將幾千赫茲至幾十兆赫茲范圍內的電磁干擾衰減幾十倍以上。在干擾環境中工作的計算機、傳感器、二次儀表等電器設備的電源最好都要串聯交流電源濾波器。在選擇交流電源濾波器時主要考慮：一是濾波器的額定電流必須大于該電氣設備的工作電流;二是在可預見的頻率范圍內，對干擾的衰減系數必須符合要求。使用時可根據需要，選擇內部包含一級LC或兩級甚至三級LC的電源濾波器。在使用時必須良好接地。

3、直流電源濾波器：直流電源往往為幾個電路所共用，為了避免通過電源內阻造成幾個電路之間的相互干擾，應在每個電路的直流電源上加上RC或LC退耦濾波器。對于熱干擾、溫度干擾、光干擾等其它的干擾也可采用與之相對應的措施，對于熱干擾可以采用熱屏蔽加以解決;對于溫度干擾可以采用溫度補償的方式，以適應工作現場的溫度變化。另外，設計的過程中，在選用電器元件、傳感器時必須選用性能參數穩定、可靠性高、能適應具體工作現場條件的器件，以保證系統組成后工作的可靠、安全。