Page 24 - 《真空与低温》2026年第2期
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席竹君等:电推进系统压力传感器干扰分析及抑制方法研究                                        143


              实压力信号上,在压力传感器内部放大器放大干扰                            采取措施。由于电推进系统的固有特性,点火过程
              信号,却没有吸收路径,导致压力传感器测量值失                            中存在悬浮电位,压力传感器输出信号在点火时,
              真,传感器输出出现零点漂移,影响压力的控制。                            会受到地回路共模电压干扰,为了抑制这个干扰,
              常用的压力传感器与电源控制单元连接关系等效图                            可以在压力传感器差分信号采集的正负线间接入
              如图   7 所示。                                        一个适当的电容,在压力传感器差分信号采集的正
                                                                负线间提供一条低阻抗通路,使两条采集线在干扰
                            压力传感器
                                                                频率点处的电位趋于一致,从而减小地回路干扰对
                S+
                                                                共模电压干扰的影响。


                                                                                            电源控制单元侧
                                                      信号正
                                                                        供电地                   DC/DC
                S−                                    信号负                    L 1 电缆等效模型          L 3
                                                                          R 1                R 4
                                                                    P 1   R 2     R 3  C 1       C 2
                                                                              L 2            12 V地
                              GND        GND                            C 3             C 4          多路  AD采集
                                                                                                     开关   电路
                        图  6 压力传感器输出端口电路图
                                                                     图  8 抑制措施后的压力传感器连接关系示意图
                 Fig. 6 Circuit diagram of output port of pressure sensor
                                                                   Fig. 8 Schematic diagram of pressure sensor connection
                                                                         relationship after suppression measures
                                         电源控制单元侧

                                                                     电容的具体数值需要根据容抗值来计算,保证
                      供电地                   DC/DC               容抗值在     1 Ω  以内即可,容抗      X c公式如下:
                          L 1 电缆等效模型          L 3  多路开关                                1
                                                                                   X c = πfC
                      R 1
                                          R 4                                                            (3)
                                                                                       2
                      R 2      R 3  C 1        C 2
                                           12 V地                式中:   f 为需要滤波的噪声频率,可以通过地面试
                           L 2
               压力传                                    AD采集
                感器                                     电路       验用示波器捕捉到;         C为电容数值。
                                                                     在压力传感器供电输出电缆上串入共模滤波
                        图  7 压力传感器连接关系示意图
                                                                器,也能抑制共模干扰,通常的共模滤波器是用电
                 Fig. 7 Schematic diagram of pressure sensor connection
                                 relationship                   感和电容组成,电容并联在要滤波的信号线和机壳
                                                                     [14-16]
                                                                之间      ,电感串联在要滤波的信号线上,适用于
                  分析可知,电推进系统内压力传感器输出信号
                                                                电推进系统压力传感器滤波的共模滤波器电路
              受到共模干扰的主要原因是                DC/DC  模块输出无
                                                                如图   9 所示。
              共模电容,导致电推进系统内部功率地上的共模
              干扰最终传导到压力传感器信号地上。为了抑制
                                                                                      1.17 mH
              共模干扰,需要在压力传感器与                PPCU  回路中合适
                                                                                      (1 kHz)
                                                                           103                       103
              的位置增加共模电容。结合电路设计,可以将共
              模 电 容 增 加在    DC/DC  模 块 输 出 侧 , 滤 除    DC/DC         输入                                    输出
              模块供电输出端的共模信号,但考虑到电缆本身                                   103                                 103
              会产生共模干扰,对机壳的共模电容改到电源控制
                                                                                103            103
              单元在    PPCU  输入侧、压传输入侧加上,把回路上
              的共模干扰通过         C3、C4 电容的路径导到机壳上,
              应该能在一定程度上起到共模干扰的抑制作用。
              抑制措施后的压力传感器连接关系示意图如图                         8                  图  9 共模滤波器电路图
                                                                       Fig. 9 Common mode filter circuit diagram
              所示。
                  除了在压传输入端采取措施,抑制                  DC/DC  模      2.2 电推进系统压力传感器共模干扰抑制措施验证
              块供电输出端的共模信号外,在压传采集端也需要                                 利用地面设备某电推进电源控制单元对压力
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