智能仪器综述

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1、智能仪器抗干扰技术的研究自083单超颖200800301084摘要：对靠性和抗干扰能力是评价仪器质量优劣的重耍技术指标。本文介绍了智能仪器开发过程屮可采用的各种抗干扰技术。关键词：抗干扰技术智能仪器Applicationofanti-jammingtechnologyofintelligentdeviceAbstract:Reliabilityandanti-jammingcapabilityareimportantindicatorsininstrumentqualityevaluation.Thispaperintroducesvario

2、usofanti-jammingtechniques.Keywords:anti-jammingteniques;intelligentdevice绪论测控系统中，干扰是指叠加于有用信号上，使原來有用信号发生畸变，从而影响和破坏设备或系统正常工作的变化量。它混在有用信号Z屮，使仪器的有效分辨能力和灵敏度降低，从而导致测量结果存在误差，严重时，可能使显示超出量程，使仪表根本无法工作⑴。在应用过程中，如何防止外界的干扰，确保单片机安全可靠运行，是一个很重要的问题。我们在多项测控项目的实践中体会到，干扰源主要來自三个方面。一是空间场干扰，通过电磁辐

3、射富入系统：二是电源干扰，它直接侵害系统：三是信号通道干扰，通过与单片机相连的前、后向通道进入系统⑵。木文以单片机为主要对象综述智能仪器在现场运行屮具体情况具体分析，所采取的各种措施。1智能仪表抗干扰方法抗干扰方法可分为两大类，即硬件抗干扰方法和软件抗干扰方法。1.1硬件抗干扰方法1.1.1电源抗干扰技术任何电源线上的传导干扰信号，都可以用共模信号和差模信号來表示，并可把共模干扰和差模干扰信号都看作独立的电磁干扰源，单片机应用系统的电源交流端的滤波器应简单可靠并能同时抑制两种干扰信号。对于交流端的滤波，可采用电容电感滤波器。在单片机应用系统电

4、源直流侧采用电容滤波，用来抑制开关电路所产生的高频干扰⑶。1.1.2接地与隔离技术在智能仪表系统中，接地是抑制干扰的主要方法。数字地与模拟地不能有交接部分，因为交接部分具有电容，数字部分干扰模拟部分。可以使用两个连接器分别连接数字和模拟地,然后在系统的某一点将两个连接器与系统地相连，同时还要使数字信号远离模拟部分，保持模拟布线尽可能短。⑷隔离的目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来。主要方法有光电隔离、继电器隔离、变压器隔离及采用隔离放大器和布线隔离。⑴光电隔离是通过光电耦合器将信号输入通道或信号输岀通道与中央处理单元进行隔离。光电

5、隔离器将输入电信号通过内部发光二极管变成光信号，然后再由内部光敏三极管转变为电信号，使输入和输出与控制器完全实现了电隔离，因而也就完全隔离了输入与输出问的各种干扰。它通过光信号实现了有用信号的正确传输，是一种很好的抗干扰措施间。1.1.3元器件选择(1)考虑选择抗干扰性能好的电阻等器件。多层板的抗干扰好过单面板，但成木却高了儿倍⑹。(2)减少电感用量电感元件的杂散磁场易造成仪器内部的干扰，同时它本身又是对电磁场敏感的元件，易受外界电磁场的干扰，因此应尽量减少电感用量。(3)续流二极管和电容⑹增加继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反

6、电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开吋间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位吋I'可内可动作更多的次数。同时，每个数字元件在地与电源之间都要加104电容。1.1.4电路板的布局单片机采用的电路板最好选用4层以上，采用分层处理的布线设计，屮间两层为电源及地；注意将强、弱电路分开，不要把它们设计在一块电路板上，特别是系统中釆样信号取自220V交流电，更应注意防止交流干扰及高压放电：电源线的走向尽量与数据传递方向-•致，将正负载流的导线分別布在电路板的两面，设法使两个载流导体平行；将模拟地与信号地分离，接地线应尽量加粗，在印制电路板的各个关键部

7、位配置去耦电容器。⑺1.2软件抗干扰方法硬件的抗干扰速度快，有利于实吋控制。在速度要求不高情况下，可用软件抗干扰方法,以减少器件开销。1.2.1数字滤波智能仪器的信号和干扰有时是随机的，其特性往往只能从统计的意义上来描述。此时，经典滤波方法就不可能把有用的信号从测量结果屮分离出来。而数字滤波具有较强的自适应性，能有效降低结果中的干扰。既能满足测量精度要求，又不影响测量效率。屈1.2.2指令冗余CPU受干扰后，往往会把多字节指令中的操作数当作指令码来执行，使得程序出现错误。即程序出现弹飞。为抑制弹飞，可在程序中加入若干单字节指令(N0P)或把有

8、效单字节指令多次重设，这就是通常所说的指令冗余⑻役1.2.3软件陷阱由于干扰破坏了程序寄存器内容.导致程序跑飞或系统死锁。捕捉“跑飞”是软件陷阱的主耍功能。在程序存