供電係統的抗(kàng)幹擾設(shè)計

　　對傳感(gǎn)器
，儀器儀表(biǎo)正常(cháng)工作(zuò)危害嚴重(zhòng)的是(shì)電(diàn)網尖峰脈衝幹(gān)擾
，產生(shēng)尖峰(fēng)幹(gān)擾(rǎo)的用電設備有(yǒu)：電焊(hàn)機(jī)
，大電機(jī)
，可控機
，繼電(diàn)接觸(chù)器
，帶鎮流器的充(chōng)氣照明燈
，甚(shèn)至(zhì)電(diàn)烙(lào)鐵(tiě)等。尖峰(fēng)幹擾(rǎo)可(kě)用硬件
，軟件結合的辦(bàn)法來(lái)抑製(zhì)。

　　用硬(yìng)件綫(xiàn)路(lù)抑製尖(jiān)峰幹(gān)擾的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)

　　常用辦法(fǎ)主(zhǔ)要有三(sān)種：

　　①在儀(yí)器(qì)交流(liú)電源(yuán)輸(shū)入端(duān)串入(rù)按頻(pín)譜(pǔ)均(jūn)衡的原理設計(jì)的幹(gān)擾控製(zhì)器
，將(jiāng)尖(jiān)峰電(diàn)壓集(jí)中的能量分配(pèi)到(dào)不同(tóng)的頻段上
，從而減弱(ruò)其破(pò)壞性；

　　②在儀器交流電源(yuán)輸入(rù)端加(jiā)超(chāo)級隔離變壓(yā)器(qì)
，利用鐵(tiě)磁(cí)共振原理抑(yì)製尖峰(fēng)脈衝(chōng)；

　　③在(zài)儀器交(jiāo)流電源(yuán)的(dí)輸(shū)入端並聯(lián)壓敏(mǐn)電(diàn)阻(zǔ)
，利(lì)用尖峰脈(mài)衝(chōng)到來(lái)時(shí)電阻值減小(xiǎo)以(yǐ)降低儀(yí)器從(cóng)電(diàn)源(yuán)分(fēn)得(dé)的電(diàn)壓(yā)
，從而削弱(ruò)幹(gān)擾的影響(xiǎng)。

　　利用軟件(jiàn)方法(fǎ)抑製(zhì)尖峰(fēng)幹擾

　　對(duì)於周期性幹(gān)擾
，可以(yǐ)采(cǎi)用編程進行時(shí)間(jiān)濾波
，也就是用程序控製(zhì)可(kě)控矽(guī)導(dǎo)通瞬間不(bù)采樣
，從(cóng)而(ér)有效地消除幹擾(rǎo)。

　　采用硬(yìng)
，軟件(jiàn)結合的看門狗 watchdog 技(jì)術抑(yì)製(zhì)尖(jiān)峰脈(mài)衝(chōng)的影響(xiǎng)

　　軟件：在定時器(qì)定(dìng)時到(dào)之前
，CPU訪問一(yī)次定時(shí)器
，讓(ràng)定時器(qì)重新(xīn)開(kāi)始計時
，正(zhèng)常(cháng)程序運(yùn)行
，該定(dìng)時(shí)器不會產(chǎn)生溢(yì)出(chū)脈衝(chōng)
，watchdog也就不會(huì)起(qǐ)作(zuò)用。一(yī)旦(dàn)尖峰(fēng)幹擾出(chū)現(xiàn)了(liǎo)“飛程序”
，則CPU就不(bù)會在定(dìng)時到(dào)之前訪問定(dìng)時器
，因(yīn)而定(dìng)時(shí)信(xìn)號就會出現
，從而引(yǐn)起(qǐ)係統復(fù)位(wèi)中(zhōng)斷(duàn)
，保(bǎo)證智(zhì)能儀器回到正常程序(xù)上(shàng)來。

　　實(shí)行(háng)電(diàn)源分組供電(diàn)

　　例(lì)如(rú)：將(jiāng)執行電機的驅(qū)動電(diàn)源(yuán)與(yǔ)控製(zhì)電源分開(kāi)
，以(yǐ)防止設(shè)備間(jiān)的(dí)幹(gān)擾。

　　采用噪(zào)聲濾波器(qì)也(yě)可以(yǐ)有(yǒu)效(xiào)地(dì)抑製(zhì)交流伺服(fú)驅動器對(duì)其它設(shè)備(bèi)的(dí)幹擾(rǎo)。

　　該措(cuò)施(shī)對(duì)以上(shàng)幾(jī)種(zhǒng)幹(gān)擾現象都可(kě)以(yǐ)有效(xiào)地(dì)抑製(zhì)。

　　采用隔(gé)離(lí)變(biàn)壓器

　　考慮到(dào)高(gāo)頻(pín)噪(zào)聲通(tōng)過變壓器(qì)主要不(bù)是(shì)靠(kào)初(chū)
，次級綫圈(quān)的(dí)互(hù)感(gǎn)耦(ǒu)合(hé)
，而(ér)是(shì)靠(kào)初
，次級寄生電容耦合的
，因此(cǐ)隔離(lí)變(biàn)壓(yā)器的(dí)初(chū)
，次(cì)級之間(jiān)均(jūn)用(yòng)屏(píng)蔽層隔離
，減少其(qí)分布(bù)電容(róng)
，以提高抵抗(kàng)共(gòng)模幹擾能(néng)力(lì)。

　　采(cǎi)用高抗(kàng)幹擾性能的(dí)電(diàn)源(yuán)

　　如(rú)利用(yòng)頻譜均衡法(fǎ)設(shè)計(jì)的高(gāo)抗幹(gān)擾電源。這(zhè)種電源(yuán)抵抗隨(suí)機(jī)幹(gān)擾非常有效
，它能(néng)把高尖峰(fēng)的(dí)擾動(dòng)電壓(yā)脈衝(chōng)轉(zhuǎn)換成低電壓(yā)峰值(zhí)(電壓峰(fēng)值(zhí)小於TTL電平)的電壓(yā)
，但幹擾(rǎo)脈衝的能量(liáng)不(bù)變
，從而可(kě)以(yǐ)提高傳感器
，儀(yí)器儀(yí)表的抗(kàng)幹擾能(néng)力(lì)。

　　2
，信號傳(chuán)輸(shū)通(tōng)道的抗(kàng)幹擾設計

　　光(guāng)電(diàn)耦(ǒu)合隔(gé)離措(cuò)施(shī)

　　在長距(jù)離傳輸(shū)過(guò)程(chéng)中
，采(cǎi)用(yòng)光電(diàn)耦合器
，可(kě)以將控(kòng)製(zhì)係統(tǒng)與輸入(rù)通(tōng)道(dào)
，輸出(chū)通(tōng)道以及(jí)伺服驅動器(qì)的輸(shū)入(rù)
，輸(shū)出(chū)通道切斷(duàn)電路之間的聯係。如果(guǒ)在(zài)電路中(zhōng)不采用光電隔離(lí)
，外(wài)部的(dí)尖峰幹擾信(xìn)號會進(jìn)入(rù)係統或直接進(jìn)入(rù)伺(sì)服驅(qū)動(dòng)裝置
，產(chǎn)生(shēng)一種幹擾現象。

　　光(guāng)電耦合的(dí)主要優點是能(néng)有效地(dì)抑製尖峰脈衝及(jí)各種噪(zào)聲幹擾
，使(shǐ)信號傳(chuán)輸過(guò)程的(dí)信(xìn)噪比大大(dà)提(tí)高(gāo)。幹擾噪聲雖然有較大(dà)的電壓(yā)幅(fú)度
，但(dàn)是(shì)能量(liáng)很小
，隻能(néng)形成微弱電流
，而光電耦合(hé)器輸入部(bù)分(fēn)的發光(guāng)二極(jí)管(guǎn)是在(zài)電流狀態(tài)下(xià)工作(zuò)的
，一(yī)般導通電流為(wéi)10mA～15mA
，所以(yǐ)即使有(yǒu)很(hěn)大幅度(dù)的幹擾
，這種幹擾也會(huì)由(yóu)於不能(néng)提(tí)供足(zú)夠的(dí)電流而(ér)被抑製(zhì)掉(diào)。

　　雙絞屏蔽綫長綫傳(chuán)輸

　　信號在傳(chuán)輸過(guò)程中會受到電(diàn)場(cháng)
，磁(cí)場(cháng)和(hé)地(dì)阻抗(kàng)等(děng)幹(gān)擾(rǎo)因(yīn)素(sù)的影響(xiǎng)
，采用接地(dì)屏(píng)蔽(bì)綫(xiàn)可以減小(xiǎo)電場(cháng)的幹(gān)擾(rǎo)。雙絞(jiǎo)綫與同(tóng)軸(zhóu)電(diàn)纜(lǎn)相比
，雖然頻(pín)帶較差
，但波(bō)阻抗(kàng)高
，抗共(gòng)模噪(zào)聲能(néng)力(lì)強
，能(néng)使(shǐ)各(gè)個小(xiǎo)環(huán)節(jié)的電磁(cí)感(gǎn)應(yīng)幹擾相互(hù)抵消(xiāo)。另(lìng)外
，在(zài)長(cháng)距離傳(chuán)輸過(guò)程(chéng)中(zhōng)
，一般(bān)采(cǎi)用差分(fēn)信號(hào)傳(chuán)輸
，可(kě)提高(gāo)抗幹擾(rǎo)性能。

　　局部(bù)產生誤差的(dí)消除

　　在(zài)低(dī)電(diàn)平(píng)測量(liáng)中(zhōng)
，對(duì)於(yú)在信號路徑中所(suǒ)用(yòng)的(dí)(或(huò)構(gòu)成的)材(cái)料必(bì)須(xū)給予嚴(yán)格的(dí)注(zhù)意
，在(zài)簡單的電(diàn)路(lù)中遇到(dào)的焊(hàn)錫
，導綫(xiàn)以(yǐ)及接綫(xiàn)柱等(děng)都可能(néng)產生實際的(dí)熱(rè)電(diàn)勢。由(yóu)於它(tā)們經(jīng)常是成(chéng)對出現
，因(yīn)此盡量使這(zhè)些成對的熱(rè)電偶保(bǎo)持在(zài)相同的(dí)溫度(dù)下(xià)是(shì)很(hěn)有(yǒu)效的措(cuò)施
，為(wéi)此(cǐ)一般(bān)用熱屏(píng)蔽(bì)
，散(sàn)熱器沿等(děng)溫綫排(pái)列(liè)或者(zhě)將(jiāng)大功率電路(lù)和(hé)小功率電路分開等辦(bàn)法(fǎ)
，其目(mù)的(dí)是使熱梯(tī)度(dù)減(jiǎn)到小兩(liǎng)個(gè)不(bù)同廠(chǎng)家(jiā)生產的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)綫(如鎳鉻一(yī)康(kāng)銅綫)的接點可能產(chǎn)生0.2mV/℃的(dí)溫漂
，這(zhè)相(xiāng)當於(yú)高(gāo)精(jīng)度(dù)低漂移(yí)的(dí)運放管(OP·27CP)的溫漂
，是斬(zhǎn)波放(fàng)大(dà)器(7650CPA)溫漂(piāo)的(dí)兩倍(bèi)。雖(suī)然(rán)采用(yòng)插(chā)座開關(guān)
，接(jiē)插(chā)件
，繼電(diàn)器等(děng)形式(shì)能使更換電(diàn)器元件(jiàn)或組件(jiàn)方(fāng)便一些
，但缺(quē)點(diǎn)是(shì)可(kě)能產生(shēng)接觸(chù)電(diàn)阻(zǔ)
，熱電(diàn)勢(shì)或(huò)兩(liǎng)者兼而有(yǒu)之
，其(qí)代(dài)價是增加低電(diàn)平(píng)分(fēn)辨力的不穩(wěn)定性(xìng)
，也就(jiù)是說(shuō)它比(bǐ)直(zhí)接連接係統的分辨力要差(chà)
，精(jīng)度(dù)要低
，噪聲增加(jiā)
，可靠(kào)性降低(dī)。因(yīn)此
，在(zài)低電(diàn)平放大(dà)中(zhōng)盡可(kě)能(néng)地不(bù)使用開(kāi)關(guān)
，接(jiē)插件(jiàn)是(shì)減少故(gù)障
，提高精(jīng)度的重(zhòng)要(yào)措(cuò)施。