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基于單片機測控系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)

作者: 時間:2011-12-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

概述

干擾是造成系統(tǒng)故障的主要原因之一。干擾對系統(tǒng)的影響輕則影響測量與控制精度,重則使工作系統(tǒng)完全失常。要消除干擾必須抓住形成干擾的三要素,即:干擾源、耦合通道和接收設(shè)備。

干擾因素

系統(tǒng)中,主要存在空間輻射干擾、信號通道干擾、電源干擾和數(shù)字電路引起的干擾。

抗干擾就是針對干擾的產(chǎn)生性質(zhì)、傳播途徑、侵入的位置和侵入的形式,采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ蓴_源,抑制耦合通道,減弱電路對噪聲干擾的敏感性,通常需要采取“綜合治理” 的措施。


1 合理選擇元器件

根據(jù)電器參數(shù)選擇合理器件以滿足系統(tǒng)性能要求。盡量選用集成度高、溫漂小、抗干擾性能好以及功耗小的元器件。


2 電源干擾的抑制

在交流電網(wǎng)進線端并接壓敏電阻,吸收浪涌電壓,也可防雷。高頻電感與電路電容組成的低通濾波器,可抑制電網(wǎng)引入的高頻噪聲??刹扇∧M電路與數(shù)字電路的電源分開、電源浮空技術(shù)、使用電源隔離變壓器、隔離電源技術(shù)和電源濾波技術(shù)。在設(shè)計濾波器時必須注意讓諧振頻率遠(yuǎn)小于干擾頻率。


3 電場、磁場干擾的抑制

采用由導(dǎo)電性能良好的金屬作屏蔽盒,并接大地,則屏蔽盒內(nèi)電力線不會影響外部,同時外部的電力線也不會穿透屏蔽盒進入內(nèi)部,前者可抑制干擾源,后者可阻截干擾的傳輸途徑,起電場隔離的作用。磁路屏蔽是采用高磁材料并以封閉式結(jié)構(gòu)為妥,并接大地。


4 接地技術(shù)

系統(tǒng)中的高頻電路應(yīng)就近多點接地,低頻電路應(yīng)一點接地;交流地和信號地不能共用;將系統(tǒng)的各個部分全部與大地浮置起來,但系統(tǒng)中的各機殼接地;對于數(shù)字地,印刷板中的地線應(yīng)成網(wǎng)狀,而且其他布線不要形成環(huán)路,特別是環(huán)繞外周的環(huán)路,印刷板中的條線不能長距離平行,不得已時,應(yīng)加隔離電極和跨接線或屏蔽;當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號較弱時,可采用三線采樣雙層屏蔽浮地技術(shù)提高抗共模干擾的能力;系統(tǒng)中的高增益放大電路最好用金屬罩屏蔽起來。將屏蔽體接到放大電路的公共端,將寄生電容短路防止反饋,避免放大器的震蕩;對于功率地,由于地線的電流較大,接地線的線徑應(yīng)較粗,且與小信號地線分開,連直流地;對于小信號前置放大電路本身采用一點接地,不能一個電路多點接地,A/D前置放大電路一般浮空。內(nèi)存放大電路的印刷電路板上一點入地,這類放大器的地線一定要遠(yuǎn)離功率地和噪聲地。


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