用于传递信息的量称为“信号” (signal) 。进入测量仪器等的信号称为“输入信号”。由于该信号是电量,因此称为“电压信号”。通常,来自传感器的信号是连续的量,因此称为“模拟信号”。在该信号的任意点的信号电压或信号功率称为“信号电平”。
“电平”一词不是指“电压”或“功率”本身的值,有时也指设置某种基准值,用对数 (dB) 表示与其之比的值,“噪声级”、“振动级”等用语各有基准值的规定。这里的“信号电平”表示信号的大小,例如“电气条件信号电平±5V或更低”。
噪声噪声 (noise) 是指叠加在信号上使测量或馈送变得模糊不清的干扰。所有来自仪器 (如测量仪器) 内部的噪声称为“内部噪声”;在所涉及的频带内具有平坦频谱的噪声称为“白噪声”;平均噪声强度称为“噪声电平”;信号功率与噪声功率之比称为“信噪比”。
“共模电压”是施加在两个输入端子 (信号的±端子等) 和第三端子 (例如设备外壳或接地端子) 之间的电压。由于该电压的存在而引起的输出信息的变化称为“共模干扰”。连接传感器和测量仪器等多个设备时,有时会发生共模干扰,使用双绞线屏蔽线等进行防止。此外,如果将信号屏蔽线连接到每个设备外壳,则会在每个外壳和每个接地之间形成环路 (地环路),在此期间会产生不必要的电流,这可能会产生噪声。必须注意,信号线的屏蔽线只在某一设备侧接地,以免形成地环路。
另外,将叠加在测量电压上的不希望出现的输入电压称为“系列模式 (正常模式) 电压”,由此引起的输出信息变化称为“系列模式 (正常模式) 干扰”。如果将电源线和微弱信号线一起平行布线,由于电磁感应 (干扰) 等,微弱信号就会产生噪音。为此,需要在钢管上布线,或使用双绞线屏蔽线等进行防止。
逆变器电机等设备在运行时,电源线或控制线从设备内部
发出的不良电流引起的干扰称为“传导干扰”,例如“电源噪声”。不理想的电磁场干扰是指屏气不完全的设备内部发出的干扰称为“辐射干扰”;电磁场影响设备操作的现象称为“电磁干扰”;传导干扰和辐射干扰统称为“不必要的辐射”和“泄漏干扰”。
大型电机等重电装置容易产生多种干扰,从安全角度考虑也要进行接地处理。
虽然我们正在谈论测量仪器的各种干扰,但我们正在谈论“信号上的噪声”,但对策根据干扰的类型而变化,实际上对策非常困难。
至少,测量仪器和计算机都需要适当的接地处理才能有效防止噪音。最好在噪音方面采取对策・・・。
(摘自2002年7月19日发行的电子邮件杂志)