减弱器

BOTA六维力传感器在电磁干扰环境下运行

发布时间:2024/6/3 10:51:41   

BOTA六维力扭矩传感器极其灵敏,能够感应力或扭矩的微小变化。然而,在大多数机器人系统中,噪音是不可避免的,传感器的读数被噪音干扰破坏。噪声破坏对于应用程序来说是不可接受的,尤其是那些对安全性要求严格的应用程序,如机器人辅助手术。

当与机器人控制器一起在闭环中运行时,被破坏的信号是有害的。当试图补偿这些高频信号时,快速控制器通常反应非常激烈,整个机器人系统可能变得不稳定,潜在地导致材料损坏。

造成噪音的原因

电磁干扰(EMI)通常是信号中噪声的原因。电磁干扰造成的破坏很常见,可能有多种来源。电动机、电源或附近的高频通信都可能成为电噪声源,导致传感器信号失真。

一些应用程序不能冒险让它们的读数或系统受到噪声的影响。为了缓解这个问题,我们提出以下的解决方案以减少噪音干扰。

信号噪音的来源

手机光发动机风扇计算机继电器大型机械产品发电机

如何降低信号噪音

降低噪声的第一步是识别噪声源,并将其与解决方案配对,通常是硬件或软件修改。硬件修改被认为是一种预防措施,通常是传感器设计和系统设置(布线)的一部分,而软件修改是响应性的,使用数字信号滤波技术。

布线

选择为测量信号应用而设计的仪表电缆将有助于防止噪声。这些电缆将通过箔屏蔽、编织屏蔽或两者的组合进行EMI屏蔽。为系统选择电缆取决于操作环境、预算、灵活性要求和电缆强度。除了EMI屏蔽电缆之外,适当的电缆长度也可以减少系统中的干扰。就像天线一样,天线越长,信号越强,因此消除系统中额外的电缆长度将降低EMI的整体水平。最后,系统设计中传感器电缆的放置非常重要,高EMI辐射电缆和对噪声敏感的电缆不应并排放置。例如,电力驱动电源电缆(高EMI辐射)应尽可能远离未屏蔽的USB电缆(EMI敏感)。

接地

在需要特殊电气系统设计的应用中,正确接地是一个重要因素,可以有效衰减噪声。

模拟滤波器

抗混叠和低通模拟电子滤波器从信号中去除所有高频成分,这些成分会通过噪声破坏测量结果。这些滤波器必须靠近模数转换器的输入端,才能发挥最大效果。

过采样和滤波器

通过硬件(布线、接地和模拟滤波器)完全屏蔽和衰减噪声几乎是不可能的。因此,基于软件的信号处理应用被用来模拟接近传感器分辨率的清晰信号。

我们BOTA如何减少噪音

BOTA扭矩传感器对噪声源进行屏蔽,并遵循工业环境的免疫标准(IEC-6-2:),住宅、商业和轻工业环境的排放标准(IEC-6-3:+A1:),我们的传感器也不受BURST和ESD的影响。

传感器的外壳充当嵌入式电子器件的法拉第笼,电压信号设计为微分和比值测量。这样,共模信号以高的共模抑制比(CMMR)被抑制。然后,信号经过模拟抗混叠和低通滤波器(它们位于ADC输入端之前),用于抑制信号中其余增加噪声的高频成分。

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