浅谈系统的抗干扰问题

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1、浅谈系统的抗干扰问题摘要：本文主要介绍了抗干扰能力对一个控制系统的重要性，以及从屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等几个方面简述了常用的抗干扰措施。关键词：干扰；屏蔽；滤波；隔离；接地；职称论文随着科技的快速发展，自动控制系统在现代工业生产中得到了非常广泛的应用，已经逐步确立了其主导性地位。然而广泛的应用并不能说明其拥有完美的表现，其中最重要的一个因素就是控制系统在现场所受到的各种内在以及外在的干扰，不要小看这种干扰，它可能很微弱，但其对企业造成的损失则是无法估计的，因此衡量一个控制系统的好与坏，往往就是由该系统的

2、抗干扰能力所决定的。对于一个生产控制系统的企业来讲，当拿到一份研发项目书后，除了要认真仔细的分析其控制要求外，更重要的一点就是要了解该控制系统所工作的环境，以便在研发系统时将抗干扰部分考虑进去，当研发人员在实验室设计出能够实现预期控制要求的系统后，还必须进行现场调试，这是一个必不可少的环节，因为研发阶段的环境是理想化的，而实际使用的环境则是非常复杂的，如果说研发出来的系统只能在实验室环境下工作的话，那么该产品将没有任何实用价值。比如一套煤矿瓦斯安全监控系统，它所工作的环境周围有很多大型机电设备在频繁的启动，这和其

3、研发的实验室环境有着天壤之别，当系统受到外部大型设备启动的干扰后，会导致系统的误操作，轻则产生误报警将现场全部断电，导致无法生产，给企业造成经济损失，重则当现场达到爆炸条件时，系统没有及时发生报警及断电的话，其后果将不堪设想。因此提高系统的抗干扰能力是系统研发的关键，也是一个系统生存的关键。要解决干扰问题，首先就要找出产生干扰的必备要素，通常一个干扰的形成必须要具备产生干扰的设备即干扰源、受干扰的对象即敏感源以及从干扰源到敏感源之间的途径这三个要素，从形成干扰的要素可知，要解决各种干扰就必须从这三个要素入手，消除

4、三个要素中的任何一个都会避免干扰的产生。抗干扰技术其实就是专门针对这三个要素的研究和处理。干扰产生的根本在于干扰源的存在，因此提高抗干扰的措施最理想的办法就是抑制住干扰源，使它不能继续产生干扰或者通过一定的方式使其产生的干扰所造成的影响限制在可以接受的范围之内，这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。不过由于工作现场存在各种各样的干扰源，非常复杂，我们要想将所有的干扰源都限制住，不让其向外产生干扰，几乎是不可能的，同时也是不现实的。另外，来自于电网和周围环境的干扰也是无法避免的。因此，

5、在系统的研发过程中，更多的是在其内部设法抑制外来干扰的影响，从而保证系统稳定、可靠地工作。抑制干扰的措施有很多，通常在硬件上我们所选择的抗干扰措施主要包括屏蔽、隔离、滤波等方法。1.屏蔽。其定义是利用导电或导磁材料制成的盒状或壳状屏蔽体，将干扰源或干扰对象包围起来从而割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量的传输。屏蔽的方法可以很有效的克服电场耦合干扰，通常在系统的易受干扰的部分采取金属外壳的方法来屏蔽电场干扰，这种方法要求金属外壳的密闭性一定要好，使其内部真正的成为一个独立部分而不受外电场的干扰。另外在一

6、些电缆中都存在编织成网状的金属丝屏蔽层，它内部包裹了传输导线，这种屏蔽方式要求在使用时，导线的屏蔽层不要两端都接地，因为如果两端接地，会产生电位差，进而有地环电流的存在，正确的方法应该是把屏蔽层的任意一个端头单点接地即可。对于磁场耦合干扰，通常采取被动的远离技术，同时要避免平行走线。2.隔离。其定义是指把干扰源与接收系统隔离开来，使有用信号正常传输，而干扰耦合通道被切断，达到抑制干扰的目的。一般来讲，干扰源和敏感源是很难解决的，往往是从传播途径上来想办法，而最有效的办法就是采用信号隔离技术来实现。信号隔离技术通常

7、用的器件是光电耦合器，由于光电耦合器在传输信息时，不是将输入和输出的两端直接进行耦合，而是中间采用了光作为媒介进行耦合，这就使得输入和输出在电气上实现了完全隔离，即输入端的信号与输出端的信号互不影响，因此这种方法具有很强的抗干扰能力，在实际使用中也得到了广泛的应用。3.滤波。当我们接收信号的时候，总是希望只接收有用的信号，而实际上往往经常会夹杂着一些我们不希望接收到的干扰信号，这时我们可以采用滤波的方法，将有用的信号留下而无用的干扰信号则被过滤掉。在滤波电路中，常常采用一些具有一定特性的滤波器，比如当我们需要接收

8、低频信号而要过滤掉高频干扰信号时，可以采用低通滤波器；而当我们需要接收高频信号而要过滤掉低频干扰信号时，又可以采用高通滤波器；如果我们只需要某一个频带范围内的信号时，则可以采用带通滤波器来过滤掉该频带范围之外的信号，因此正确、恰当的选择好滤波器，可以改善电路的滤波特性，也是抗干扰技术的一个重要组成部分。4.接地。其主要内容包括避开地环电流的干扰和降低公共地线阻抗的耦合干扰