序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇抗干擾技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

跳頻抗干擾技術(shù)，是主要應(yīng)用于超短波通信裝備的一種較成熟的抗干擾技術(shù)。該技術(shù)抗干擾能力很強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于民用無線通信系統(tǒng)。無線電發(fā)信頻率技術(shù)是跳頻抗干擾的核心技術(shù)，它是能按照特定規(guī)律、速度來回進(jìn)行跳變的頻率。與傳統(tǒng)的無線電發(fā)信頻率技術(shù)相比，該技術(shù)可以使載波頻率不斷跳變而達(dá)到頻譜擴(kuò)展的目的，就一般情況而言，無線通信載波頻率的跳速高低能夠直接反應(yīng)出該系統(tǒng)的性能好壞。具體來講，載波頻率跳速越高，該通信系統(tǒng)的抗干擾性能也就越好；相反，載波頻率跳速越低，該通信系統(tǒng)的抗干擾性能則會(huì)越差。除此之外，增加跳頻的帶寬也能提高無線通信抗干擾性能，帶寬增大，抗干擾性能變好，帶寬減小，抗干擾性能則變差。

1.2擴(kuò)頻抗干擾

擴(kuò)頻抗干擾技術(shù)，它主要是通過有效調(diào)整信號(hào)功率，從而對(duì)合成噪聲進(jìn)行一種編碼、解碼操作，正是把無線通信設(shè)備釋放、接收的信號(hào)像這樣隱藏在波狀形的噪聲中，就能有效地避免來自外界的電磁干擾。當(dāng)前，最典型的擴(kuò)頻抗干擾手段是直接序列擴(kuò)頻法，它通過擴(kuò)展無線信號(hào)的頻帶，降低其功率譜密度也就是說降低單位頻帶內(nèi)的功率，這樣就能讓無線通訊信號(hào)在噪聲中淹沒隱藏。無線通信信號(hào)通過利用直接序列擴(kuò)頻法來避免干擾，不僅有很好的隱蔽性，還能實(shí)現(xiàn)多徑抗干擾的目標(biāo)。CDMA技術(shù)是我國(guó)3G（第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)）的關(guān)鍵技術(shù)之一，它也是主要使用直接序列擴(kuò)頻法。但是，CDMA用戶所使用的擴(kuò)頻碼一般不可以做到嚴(yán)格正交即無法準(zhǔn)確同步，所以，CDMA技術(shù)隨機(jī)接入多個(gè)用戶時(shí)，它所使用的直接序列擴(kuò)頻法會(huì)時(shí)常受到多址干擾的影響。因此，這一缺陷會(huì)導(dǎo)致CDMA技術(shù)的通信質(zhì)量以及系統(tǒng)容量受到很大程度上的影響，即其抗干擾性能會(huì)有所不足。

1.3多入多出或智能傳輸抗干擾

當(dāng)前，無線通信領(lǐng)域中，應(yīng)用度比較高的抗干擾手段還有多入多出抗干擾技術(shù)。該技術(shù)經(jīng)過多根發(fā)射天線發(fā)送信號(hào)，同時(shí)使用多根接收天線接收無線信號(hào)。采用這種信息傳輸技術(shù)時(shí)，待傳輸?shù)男畔⒏鶕?jù)數(shù)學(xué)表達(dá)模型分解成了若干信息通道中的分量形式，所以當(dāng)其中的一個(gè)通道中的信號(hào)分量受到干擾因素的影響而有所損耗時(shí)，我么可以通過其他分量通道進(jìn)行逆變換從而得到未損耗的信號(hào)，從這里我們可以看出這種技術(shù)的特性就是，相對(duì)于單一載波信號(hào)傳輸，分通道傳輸能夠有效抵抗信息傳輸過程的干擾，提高系統(tǒng)安全性。同時(shí)，還有經(jīng)常使用的空時(shí)編碼技術(shù)也能夠通過相應(yīng)技術(shù)處理提高信息傳輸?shù)目垢蓴_性能，使信息傳輸更加安全可靠。此外，多入多出技術(shù)相對(duì)于一般的信息傳輸技術(shù)能夠顯著的提高總的通信系統(tǒng)容量，有效改善傳輸系統(tǒng)的通信性能。

2未來無線通信發(fā)展抗干擾技術(shù)的趨勢(shì)

2.1自適應(yīng)抗干擾

現(xiàn)階段，隨著對(duì)無線電通信理論研究的不斷深入、調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)在無線通信領(lǐng)域中的迅速發(fā)展、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的大量實(shí)踐應(yīng)用，調(diào)頻技術(shù)已經(jīng)突破傳統(tǒng)的技術(shù)模式，向著自適應(yīng)的方向快速發(fā)展。在學(xué)科定義上，調(diào)頻技術(shù)是指隨著通信系統(tǒng)中通信環(huán)境的不斷變化，信號(hào)傳輸能力隨之進(jìn)行自動(dòng)跳頻、主動(dòng)逃避受干擾頻點(diǎn)等來適應(yīng)環(huán)境變化，提高信息傳輸能力。自適應(yīng)抗干擾的技術(shù)分類有很多，比如：頻率自適應(yīng)、功率自適應(yīng)、速率自適應(yīng)等。但是無論技術(shù)方法怎么變化，我們的目的只有一個(gè)：通過不斷的進(jìn)行信號(hào)選頻和信號(hào)換頻來保證無線電通信系統(tǒng)的信號(hào)通道在通信條件不斷變化的情況下仍然處于良好的性能狀態(tài)。

2.2超窄帶抗干擾

超窄帶技術(shù)是相對(duì)于超寬帶技術(shù)而言的，超寬帶技術(shù)的理論和方法已經(jīng)非常的成熟，這種技術(shù)通過將待傳輸信號(hào)的能量在比較大的傳輸寬帶上進(jìn)行分散操作，避免不利的通信條件對(duì)通信系統(tǒng)造成影響。相對(duì)而言，超窄帶技術(shù)就是將傳輸信號(hào)限制在帶寬比較窄的傳輸通道中進(jìn)行信號(hào)能量的相對(duì)集中，對(duì)于頻帶之外的信號(hào)能量傳輸時(shí)將其忽略，同樣這種技術(shù)也可以提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3組合集成抗干擾

在對(duì)多種傳統(tǒng)的通信技術(shù)及其抗干擾技術(shù)的應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，我們可以將這些技術(shù)進(jìn)行合理的集成，從而揚(yáng)長(zhǎng)避短，發(fā)揮各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，例如：如跳頻/擴(kuò)頻混合技術(shù)及時(shí)基于這樣的設(shè)計(jì)理念。但是理論上講，混合技術(shù)的集成過程比單一技術(shù)的研究使用要困難的多，這種困難不僅體現(xiàn)在理論上也體現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)上，但是這種技術(shù)集成模式能夠有效的提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。比如上面所講的跳頻/擴(kuò)頻混合技術(shù)，這種方式在集成時(shí)不是簡(jiǎn)單地將處理增益相疊加，而是采用混合技術(shù)得到相對(duì)于單一技術(shù)模式下更大的處理增益，它是通過將頻帶拓寬和增加跳頻效果實(shí)現(xiàn)的。智能天線在無線電通信中的定向接收方面和抗干擾方面都有著很好的技術(shù)指標(biāo)，所以在智能天線系統(tǒng)中加入方向跟蹤技術(shù)、分通道接收技術(shù)等可以有效的阻止干擾信號(hào)在通信接收端的被動(dòng)接收，從而將接收信號(hào)和接收的干擾信號(hào)的干擾比大幅度提高，除此之外還可以在信號(hào)的發(fā)射端使用多天線技術(shù)，也可以有效提高傳輸信號(hào)在無線空間中的穩(wěn)定性能和抗干擾能力。

篇（2）

中圖分類號(hào)：V243 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

一．引言

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)電子行業(yè)的迅速發(fā)展，各種各樣的電子產(chǎn)品相繼誕生，電子產(chǎn)品的應(yīng)用也日益的廣泛，可以說電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活工作的一個(gè)重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴(yán)重的降低了電子系統(tǒng)的可靠性，還能夠?qū)θ梭w的健康產(chǎn)生很大的負(fù)面作用。例如一些電子產(chǎn)品以及儀器就對(duì)電子電路的干擾十分的敏感，最常見的有家用電器比如收音機(jī)，電視機(jī)等等，還有一些醫(yī)用設(shè)備，比如心臟起搏器等等。這些對(duì)電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴(yán)重影響了這些設(shè)備的正常工作，嚴(yán)重的甚至使這些設(shè)備無法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設(shè)計(jì)，可以說電子電路的抗干擾能力已經(jīng)成了當(dāng)前電子電路設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的一方面，我們知道電子電路的電磁干擾是無處不在的，這就需要我們從設(shè)計(jì)開始來采取一系列的措施，提高電子電路設(shè)備的抗干擾能力。

二．電子干擾的分類以及危害

按照干擾源的不同我們可以將電磁干擾分為空間輻射干擾和傳導(dǎo)干擾。以下將分別分析說明這兩種干擾的危害性。

1.傳導(dǎo)干擾及其危害電子電路的工作離不開整流電源, 電網(wǎng)的干擾的傳輸介質(zhì)是電源線，我們知道電子系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)組成部分是相互聯(lián)系的，它們之間也是通過各種線連接起來的，而電磁干擾也可以通過線進(jìn)行傳播，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其不能正常工作。

2.電磁干擾中最為常見的是空間輻射干擾，它是通過空間傳播的。也被叫做輻射型干擾。我們一般把空間輻射干擾分為遠(yuǎn)輻射干擾以及近耦合干擾兩種形式。電子系統(tǒng)內(nèi)部各部分電路之間的干擾被稱為近場(chǎng)耦合干擾, 系統(tǒng)和設(shè)備之間的干擾叫遠(yuǎn)場(chǎng)輻射干擾。一般而言電源電路以及信號(hào)電路都可以產(chǎn)生輻射。特別需要注意的是它們?cè)诟哳l以及超高頻情況下, 電磁能量通常會(huì)像空間產(chǎn)生輻射, 之后相互作用產(chǎn)生輻射形成干擾。我們知道電子電路的工作受輻射的影響很大, 輕則系統(tǒng)不穩(wěn)定, 重則可能導(dǎo)致電子電路無法正常工作。

三．在電子電路中比較常見的干擾

1.來自電網(wǎng)中的干擾

我們知道，大部分電子電路都是用的直流電源，而這些直流電源是交流電源經(jīng)過電網(wǎng)變壓以及穩(wěn)壓之后提供的。我們知道干擾信號(hào)是可以通過交流電流傳播的，正是因?yàn)槿绱耍恍└蓴_信號(hào)就會(huì)通過交流電流進(jìn)入電子系統(tǒng)中，產(chǎn)生干擾作用，影響電子電路的正常運(yùn)行。

2.來自地線中的干擾

存在于電子系統(tǒng)內(nèi)的干擾就是地線干擾。一般而言電子系統(tǒng)之中的各個(gè)組成部分都是公用同一個(gè)直流電源，在不同部分的電流流過公共地電阻時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電壓降，而電壓降是具有干擾作用的，就形成了地線干擾。

3.來自信號(hào)通道中的干擾

我們知道信號(hào)的傳輸距離一般都比較長(zhǎng)，而在這個(gè)過程中信號(hào)往往會(huì)很容易受到周圍環(huán)境的影響，對(duì)其產(chǎn)生比較強(qiáng)的干擾，致使信號(hào)失真，從而影響了電子電路設(shè)備的正常工作

四．電磁干擾的抑制方法

我們知道電磁干擾是有很大的危害性的，不僅僅是對(duì)一些電子設(shè)備產(chǎn)生影響，使之不能正常的工作，時(shí)期穩(wěn)定性下降，所以提高對(duì)電磁干擾的抵抗能力顯得十分重要。以下就介紹幾種常見的電磁干擾抑制方法。

1.電源干擾的抑制

（1）為了抑制電網(wǎng)干擾我們可以有以下方法：

①我們可以在電源的變壓器加屏蔽層

②在電源輸入端加設(shè)電磁干擾濾波器

（2）為了抑制整流電源紋波干擾，首先必須設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電源。但有時(shí), 盡管穩(wěn)壓電源質(zhì)量較高, 電子電路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流電源輸出端到放大電路輸入端的連線較長(zhǎng), 如超過20cm 時(shí), 電子電路的前置放大器即應(yīng)加濾波電路。

（3）為了抑制電源寄生耦合干擾，我們可以在多級(jí)共用整流電源的場(chǎng)合加設(shè)去耦濾波電路。

2.雜散電磁場(chǎng)干擾的抑制電子電路周圍總是存在著一些雜散電磁場(chǎng), 它極易通過放大器的輸入級(jí)或某些電容、電感形成對(duì)電子設(shè)備的干擾, 可采用以下辦法加以抑制。

（1）合理布局減小干擾布局不合理時(shí), 也易引進(jìn)干擾, 可通過合理布局來減小干擾。

（2）采用電磁屏蔽技術(shù)減小干擾屏蔽分靜電屏蔽和磁屏蔽兩種,它可以有效地將干擾源與擾部件隔離開來。靜電屏蔽應(yīng)采用高導(dǎo)電率材料, 如用銅或鋁制作, 比用鐵制作效果好。磁屏蔽應(yīng)采用高導(dǎo)磁材料, 如用鐵氧體、坡莫合金等制作。

①靜電屏蔽。靜電屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意靜電屏蔽時(shí)其屏蔽板或屏蔽罩必須有良好的接地。

②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 將擾部件置于屏蔽罩中, 使干擾磁力線不進(jìn)入擾部件。

③屏蔽線。對(duì)于一些信號(hào)傳輸線不可能將其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽線。注意屏蔽線的兩端必須有良好的接地。

（3）采用光電隔離技術(shù)減小干擾電子電路設(shè)計(jì)中經(jīng)常需要將一些傳感器得到的電信號(hào)輸送到放大器, 為防止信號(hào)傳輸中的干擾可采用光電隔離技術(shù)。光電耦合器的類型可根據(jù)實(shí)際信號(hào)情況選擇。

3.接地干擾的抑制接地是抑制和防止干擾的重要措施。良好的接地可以減小或避免電路相互間的干擾。原則是模擬與數(shù)字接地應(yīng)分離, 減小地線阻抗、選擇合適的接地方式等。

五．結(jié)束語

我們知道，可以說電磁干擾是普片存在的，而且電磁干擾具有很強(qiáng)的危害性，不管是對(duì)電子設(shè)備的危害性，還是對(duì)工作人員的危害性，這些都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。所以我們必須要重視這一點(diǎn)。在實(shí)際的工作中，我們必須提高電子電路的抗干擾能力，如果電子電路的抗干擾能力不夠的話，那么會(huì)使電子設(shè)備的系統(tǒng)可靠性極大的降低，即使其他的設(shè)計(jì)符合規(guī)定，只要其抗干擾能力不夠，那么它也是無法正常工作的。所以在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮這個(gè)方面，重視這個(gè)問題的嚴(yán)重性，并且在實(shí)際的工作中，也要不斷地對(duì)其設(shè)計(jì)方法探討研究，不斷地增加經(jīng)驗(yàn)，不斷的改進(jìn)，只有這樣才能使電子電路的設(shè)計(jì)更加的科學(xué)合理。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李曉海 電子電路的抗干擾技術(shù)探析 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2012年9期

[3]蔣偉麗Jiang Weili 淺談電子抗干擾技術(shù) 期淺談電子電路的抗干擾技術(shù) [期刊論文] 《麗水學(xué)院學(xué)報(bào)》 -2007年2期

[4]郭寶山周勤榮 淺談電子電路的抗干擾設(shè)計(jì) [期刊論文] 《山西電子技術(shù)》 -2011年5期

[5]淺析電子電路的抗干擾措施 [期刊論文] 《南北橋》 -2008年7期高玉榮管志剛

篇（3）

中圖分類號(hào)：V443 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

一．引言

我們知道在電子電路設(shè)計(jì)中的接地技術(shù)直接關(guān)系到了電器的使用壽命以及安全程度。在我國(guó)當(dāng)前，各種各樣的電子產(chǎn)品相繼誕生，電子產(chǎn)品的應(yīng)用也日益的廣泛，可以說電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活工作的一個(gè)重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴(yán)重的降低了電子系統(tǒng)的可靠性，還能夠?qū)θ梭w的健康產(chǎn)生很大的負(fù)面作用。例如一些電子產(chǎn)品以及儀器就對(duì)電子電路的干擾十分的敏感，最常見的有家用電器比如收音機(jī)，電視機(jī)等等，還有一些醫(yī)用設(shè)備，比如心臟起搏器等等。這些對(duì)電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴(yán)重影響了這些設(shè)備的正常工作，嚴(yán)重的甚至使這些設(shè)備無法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設(shè)計(jì)，可以說電子電路的抗干擾能力已經(jīng)成了當(dāng)前電子電路設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的一方面，這是因?yàn)槿绱私拥丶夹g(shù)才顯得如此重要，可以說接地技術(shù)的高低已經(jīng)直接影響到了電子電路的抗干能力了。

二．接地技術(shù)的種類和目的

我們知道電磁干擾對(duì)電器具有很大的影響，嚴(yán)重的降低了其穩(wěn)定性，也不利于工作人員的身體健康。為了保證用戶用電的安全可靠，必須注意電子電路設(shè)計(jì)中接地技術(shù)的科學(xué)合理性。我們知道安全保護(hù)接地是接地技術(shù)中比較常見的一種，采用這種接方式地主要是為了保護(hù)用戶的安全，在實(shí)際的生活中有的電器年記哦久了，則其絕緣性能下降，這樣就給用戶帶來了很大的安全隱患，采用這種保護(hù)性的接地就是為了消除這種安全隱患而采取的措施。再者一些電器設(shè)備在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生積累靜電，這樣就及其容易引起接觸性的觸電，甚至引起電器的爆炸，其危害極大，為了防止類似情況的發(fā)生，一般采用的接地方法是屏蔽接地法，能夠有效的防止靜電積累造成的損失。最后我們知道電磁干擾對(duì)電器設(shè)備是有很大的影響的，為了避免電器設(shè)備受到太多的電磁干擾，采取接地的方法可以有效的配出干擾，保證電器正常運(yùn)行。

三．接地技術(shù)中的接地方式

電子電路設(shè)計(jì)中接地方式是比較多的，其接地方式不同那么它產(chǎn)生的效果也會(huì)不同，所以對(duì)于比較常見的幾種接地方式我們要充分的了解，只有這樣才能在具體的電子電路設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用自如。以下介紹兩種最為普片使用的接地方式。

保護(hù)接零

一般用于三相四線制供電系統(tǒng)中的中性線，是電路環(huán)路的重要組成部分，在零線直接接地的一相四線制電網(wǎng)中，設(shè)計(jì)中一定要注意將電子電器設(shè)備征程運(yùn)行時(shí)小帶電的金屬外殼于電剛的零線連接起來，這樣一旦當(dāng)電器設(shè)備中的某一項(xiàng)發(fā)乍漏電或者是碰殼時(shí)，由于事先金屬外殼與零線相連，形成的單向短路，電流非常大，使電路保護(hù)裝置迅速動(dòng)的切斷電源，從而保護(hù)了操作人員的人身安全和電網(wǎng)其他部分的正常運(yùn)行，同時(shí)也可以避免一些重大安全事故的發(fā)生。

保護(hù)接地

接地保護(hù)的主要目的是為了防止用戶觸電，為了保護(hù)用戶的安全而采取的措施，保護(hù)接地可以說是電子電路設(shè)計(jì)中最為常見的接地方式，一般來說對(duì)于那些中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)都采用保護(hù)性的接地方式，采用這種方式則電器設(shè)備的支架以及外殼均要接地，這樣能夠取得比較好的效果，有效的保護(hù)的電器安全一用戶的安全。

四．電子電路設(shè)計(jì)中系統(tǒng)接地

通過接地技術(shù)的研究我們知道電子電路儀器中的電子儀器設(shè)備控制系統(tǒng)中遇到經(jīng)常需要解決的就是系統(tǒng)接地問題，這也是設(shè)計(jì)中的一大難點(diǎn)。系統(tǒng)接地線是各種電路中的靜態(tài)，動(dòng)態(tài)電流的通道，同時(shí)又是各級(jí)電路通過共同的接地電阻相互耦合的途徑，這樣就形成了電路之間相互干擾的薄弱環(huán)節(jié)，所以電子電路設(shè)備中的切抗干擾技術(shù)，都和接地有很直接的關(guān)系。設(shè)計(jì)合理的接地足抑制噪音和防止干擾的主要途徑，不儀能保證電子電器設(shè)備的正常，穩(wěn)定和可靠性工作。

五．電子電路設(shè)計(jì)中系統(tǒng)接地的原則

根據(jù)不同的干擾源要設(shè)計(jì)不同的接地技術(shù)和工藝，不能存在僥幸認(rèn)為電路中只要有一點(diǎn)接地就能消除干擾，要尋求綜合性質(zhì)的接地方式，才是最為安拿有效的，接地點(diǎn)的選擇要恰當(dāng)，避免設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的新的干擾。接地點(diǎn)的選擇除了安全性外、還要一并考慮屏蔽效果的兼容性，就是要通過接地屏屏蔽技術(shù)達(dá)到消除多種干擾的綜臺(tái)目的。一般來說．電子電路設(shè)計(jì)如何和大地接觸，與系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性能有著極為密切的關(guān)系，設(shè)計(jì)中常用以下三種方式。

1.浮地方式．不接觸大地的懸浮方式。是將電路設(shè)備與公共地可能引起環(huán)流的公共導(dǎo)線隔離開來，從而抑制來自接地線的干擾。這種接地方式的缺點(diǎn)是設(shè)備不與大地直接相連．容易出現(xiàn)靜電積累現(xiàn)象，這樣積累起來的電荷達(dá)到·定程度后，在設(shè)備和大地之間會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)人放電電流的靜電擊穿現(xiàn)象。

2.單點(diǎn)接地方式，我們知道采取兩點(diǎn)接地扥方式很容易形成接地環(huán)路，一點(diǎn)接地的主要功能就是消除接地環(huán)路的形成。

3.多點(diǎn)接地方式，對(duì)于工作頻率較高的高頻電路，由于各元器件的引線和電路本身布局的電感都將增加接地線的阻抗，一點(diǎn)接地方式已不再適用

五．結(jié)束語

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)電子行業(yè)的迅速發(fā)展，各種電子產(chǎn)品相繼誕生，并且應(yīng)用日益廣泛。在當(dāng)前，我們已經(jīng)進(jìn)入了信息時(shí)代，各種各樣的電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活的一部分，和人們的生活緊密相連，所以電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了當(dāng)今不可或缺的一部分。但是我們知道，電子產(chǎn)品都存在電磁干擾，這不僅僅嚴(yán)重影響了電子系統(tǒng)的可靠性而且也嚴(yán)重危害到了工作人員以及用戶的健康狀態(tài)。所以，正是因?yàn)檫@個(gè)原因在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí)，我們要充分考慮其接地技術(shù)，這樣可以有效的抗干擾能力。提高電子設(shè)備的抗干擾能力不僅僅可以提高經(jīng)濟(jì)利益還可以提高社會(huì)效益。可以說科學(xué)的接地技術(shù)已經(jīng)成為了電子電路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的方面，是在電子電力設(shè)計(jì)工作中必須認(rèn)真考慮的問題，其重要性不言而喻。所以本文就這個(gè)問題作了簡(jiǎn)單的探討。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李曉海 電子電路的抗干擾技術(shù)探析 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2012年9期

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[4]郭寶山周勤榮 淺談電子電路的抗干擾設(shè)計(jì) [期刊論文] 《山西電子技術(shù)》 -2011年5期

[5]淺析電子電路的抗干擾措施 [期刊論文] 《南北橋》 -2008年7期高玉榮管志剛

篇（4）

中圖分類號(hào)：TH741 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（b）-0007-02

隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)和微納米測(cè)量技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外對(duì)小量程高精度位移測(cè)量?jī)x器的研究與設(shè)計(jì)越來越多。現(xiàn)在市場(chǎng)上的該類儀器大都價(jià)格昂貴且和具體應(yīng)用領(lǐng)域不相適應(yīng)，所以筆者自主研發(fā)了一臺(tái)用于測(cè)量微小零件尺寸和升降臺(tái)位移的小位移測(cè)量?jī)x，其量程為10 mm。采用的位移傳感器為長(zhǎng)光柵，其分辨率為10 mm。

小位移測(cè)量?jī)x的測(cè)量過程可以分解為兩個(gè)子過程：測(cè)桿運(yùn)動(dòng)過程和測(cè)量數(shù)據(jù)讀取并處理過程。測(cè)桿運(yùn)動(dòng)的目的之一是使測(cè)桿能夠平穩(wěn)可靠地和各種不同的被測(cè)對(duì)象接觸以實(shí)現(xiàn)對(duì)該被測(cè)對(duì)象豎向位置信息的讀取；另一個(gè)目的則是通過測(cè)桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量多次讀數(shù)，以便通過對(duì)多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)求平均值來消除隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

1 測(cè)桿運(yùn)動(dòng)控制方法研究

1.1 測(cè)桿驅(qū)動(dòng)方法

測(cè)桿的運(yùn)動(dòng)需要在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下才能實(shí)現(xiàn)，小位移測(cè)量?jī)x的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是直流電機(jī)和電磁離合器，如圖1所示。對(duì)測(cè)桿升降的控制可通過控制電磁離合器來實(shí)現(xiàn)。

將電磁離合器的電源接通會(huì)使電磁離合器吸合，向上的驅(qū)動(dòng)力作用在測(cè)桿上便可將測(cè)桿提升；當(dāng)測(cè)桿需要下降時(shí)，將電磁離合器的電源斷開會(huì)使電磁離合器斷開，這時(shí)驅(qū)動(dòng)力消失，測(cè)桿便可在自身重力的作用下降落。

控制電磁離合器電源的通斷有兩種方法：一種是通過連接在電源線上的按鈕開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)控制；另一種是使用處理器芯片通過編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

手動(dòng)控制需要操作者親臨儀器旁并在測(cè)桿運(yùn)動(dòng)的過程中實(shí)時(shí)觀察自主判斷何時(shí)接通或斷開離合器電源，這種方法不方便操作，是落后的不被提倡的。

采用自動(dòng)控制后，測(cè)桿運(yùn)動(dòng)控制完全由電路和軟件實(shí)現(xiàn)，這樣就減小了操作者的工作強(qiáng)度，也避免了由于操作者的誤判斷和誤操作而導(dǎo)致的測(cè)量流程紊亂及測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤。所以本論文采用自動(dòng)控制的方法來控制測(cè)桿升降。

由于電磁離合器屬于大功率器件，所以處理器對(duì)電磁離合器的控制需要借助繼電器來實(shí)現(xiàn)。這樣，測(cè)桿運(yùn)動(dòng)控制的控制鏈為：處理器引腳輸出的控制信號(hào)輸入繼電器的控制端，繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)接入電磁離合器的電源線路，繼電器觸點(diǎn)的通斷決定了電磁離合器電源線的通斷。

1.2 監(jiān)測(cè)測(cè)桿上升高度的控制方法

本論文在控制測(cè)桿升降運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了一種監(jiān)測(cè)測(cè)桿上升高度的控制方法。

具體來說，就是在測(cè)桿上升階段采用某種位置傳感器對(duì)測(cè)桿的上升高度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)測(cè)桿上升到預(yù)定高度時(shí)位置傳感器的輸出信號(hào)會(huì)發(fā)生跳變，處理器感知到該信號(hào)跳變后就采取控制措施將測(cè)桿降落。

處理器會(huì)在測(cè)桿降落并和被測(cè)件表面穩(wěn)定接觸后從光柵信號(hào)處理板中讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)桿降落的耗時(shí)是確定的，由實(shí)驗(yàn)知從測(cè)桿開始降落時(shí)刻算起的8 min之后測(cè)桿必定會(huì)與被測(cè)件穩(wěn)定接觸，所以在測(cè)桿開始降落之時(shí)開啟了一個(gè)定時(shí)時(shí)間為八秒的定時(shí)器，處理器會(huì)在八秒定時(shí)時(shí)間到時(shí)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的讀取、保存與處理。

監(jiān)測(cè)測(cè)桿上升高度的控制方法中提到的位置傳感器可以是很多種傳感器，鑒于光電開關(guān)（即紅外反射式傳感器）具有非接觸觸發(fā)且便于安裝的優(yōu)點(diǎn)，本論文選用光電開關(guān)作為位置傳感器。

處理器對(duì)光電開關(guān)輸出的跳變信號(hào)的檢測(cè)是通過中斷機(jī)制中的“外部中斷”實(shí)現(xiàn)的，光電開關(guān)信號(hào)作為外部中斷源輸入處理器的外部中斷引腳。當(dāng)處理器檢測(cè)到外部中斷輸入信號(hào)產(chǎn)生了下降沿跳變時(shí)，就會(huì)認(rèn)為光電開關(guān)發(fā)出了中斷請(qǐng)求，從而在外部中斷的中斷處理函數(shù)中將測(cè)桿降落。

2 大功率器件抗干擾方法研究

2.1 干擾的產(chǎn)生及其影響

分析1.1節(jié)所論述的控制鏈可以發(fā)現(xiàn)：電磁離合器和處理器之間存在間接的聯(lián)系，大功率器件電磁離合器可能會(huì)對(duì)處理器產(chǎn)生干擾。

實(shí)際情況確實(shí)是這樣，電磁離合器在工作時(shí)會(huì)將干擾信號(hào)通過連接線路耦合進(jìn)處理器電路板中。這種干擾信號(hào)一般在電磁離合器進(jìn)行電源切換和狀態(tài)跳變時(shí)產(chǎn)生，用示波器對(duì)其進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)這種干擾信號(hào)是電壓幅值大持續(xù)時(shí)間短的瞬間劇烈脈沖。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，干擾信號(hào)耦合進(jìn)處理器電路板后，主要是對(duì)處理器中的“外部中斷”部分產(chǎn)生不利影響，使處理器產(chǎn)生對(duì)外部中斷輸入信號(hào)的誤判斷和誤觸發(fā)。表1為大功率器件產(chǎn)生干擾的分析。

在正常情況下，輸入外部中斷引腳的跳變信號(hào)是由光電開關(guān)產(chǎn)生的，但是在表現(xiàn)為瞬間劇烈脈沖的干擾信號(hào)耦合進(jìn)處理器電路板之后，輸入外部中斷引腳的跳變信號(hào)則有可能是干擾信號(hào)。當(dāng)處理器檢測(cè)到并響應(yīng)了實(shí)際為干擾信號(hào)的外部中斷信號(hào)時(shí)，就會(huì)發(fā)生測(cè)桿升降錯(cuò)誤。

2.2 硬件抗干擾措施

本論文使用的處理器STM32F103ZET6是產(chǎn)品系列中最強(qiáng)大的，其抗干擾能力也比一般的處理器好很多。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)若選用51內(nèi)核單片機(jī)STC12C5A60S2作為處理器，電磁離合器產(chǎn)生的干擾則可能會(huì)使處理器重啟或者死機(jī)。所以通過更換處理器來消除干擾信號(hào)影響的方法是不可行的。

在干擾信號(hào)的耦合通道中進(jìn)行信號(hào)隔離是抗干擾的一種主要方法，所以本論文在處理器的引腳和繼電器的控制端之間加入了光電耦合器6N137。光電耦合器的輸入級(jí)和輸出級(jí)使用完全不同的兩個(gè)電源供電，輸入級(jí)的地線和輸出級(jí)的地線亦相互獨(dú)立，起到了對(duì)處理器電路和繼電器電路進(jìn)行信號(hào)隔離的作用。

大幅度延長(zhǎng)干擾信號(hào)的耦合線路，使干擾信號(hào)在電線中發(fā)生損耗是抗干擾的另一種方法，所以本論文在處理器的引腳和光電耦合器的輸入端之間以及繼電器的觸點(diǎn)和電磁離合器之間配置了超過15 m的電線。

另外，本論文還采用了對(duì)處理器電路板正反面覆銅的抗干擾方法。

實(shí)驗(yàn)證明，以上三種硬件抗干擾措施在很大程度上抑制了干擾，但是干擾并沒有完全消除，在偶爾幾次電磁離合器進(jìn)行電源狀態(tài)切換時(shí)處理器仍會(huì)產(chǎn)生中斷誤觸發(fā)。

為了完全消除干擾的影響，本論文在采用以上硬件抗干擾措施的同時(shí)，設(shè)計(jì)了一種通過軟件來抗干擾的方法。

2.3 軟件抗干擾方法的實(shí)現(xiàn)

由于電磁離合器進(jìn)行電源切換和狀態(tài)跳變的時(shí)刻是可知的，即產(chǎn)生干擾的時(shí)間點(diǎn)是固定的，所以可以采用在產(chǎn)生干擾的時(shí)間點(diǎn)上不去檢測(cè)外部中斷信號(hào)的方法來避免“外部中斷”擾信號(hào)所觸發(fā)。具體來說就是在干擾產(chǎn)生時(shí)間點(diǎn)所在的一段時(shí)間內(nèi)通過編程將外部中斷檢測(cè)功能關(guān)閉（即關(guān)中斷）。這種通過在測(cè)桿升降過程中選擇合適的時(shí)刻關(guān)中斷和開中斷來抗干擾的思路就是軟件抗干擾方法的實(shí)現(xiàn)思路。

具有軟件抗干擾功能的測(cè)桿運(yùn)動(dòng)控制流程圖如圖2所示。對(duì)該流程圖和1.2節(jié)所論述的監(jiān)測(cè)測(cè)桿上升高度的控制方法進(jìn)行比較后可以發(fā)現(xiàn)：新方法中加入了一個(gè)定時(shí)時(shí)間為兩秒的定時(shí)器。這兩秒是從測(cè)桿開始提升的瞬間干擾發(fā)生到開啟外部中斷的時(shí)間間隔。也就是說在此干擾發(fā)生時(shí)刻之后的兩秒內(nèi)，外部中斷是關(guān)閉的。

而在此干擾發(fā)生時(shí)刻之前的一段時(shí)間內(nèi)，外部中斷也是關(guān)閉的。具體來說，這一段時(shí)間是指從儀器開機(jī)到此干擾第一次發(fā)生時(shí)刻之間的時(shí)間段，以及上次測(cè)桿開始降落時(shí)刻到此干擾發(fā)生時(shí)刻之間的時(shí)間段。

可見，在測(cè)桿開始提升瞬間干擾發(fā)生時(shí)刻所在的前后一段時(shí)間內(nèi)，外部中斷是關(guān)閉的。

而由于在測(cè)桿提升到預(yù)定高度時(shí)處理器先關(guān)閉外部中斷再降落測(cè)桿，所以在測(cè)桿開始降落瞬間干擾發(fā)生時(shí)外部中斷也已經(jīng)關(guān)閉。

所以在測(cè)桿整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的干擾產(chǎn)生時(shí)間點(diǎn)上外部中斷檢測(cè)功能都是關(guān)閉的，這就避免了處理器檢測(cè)并響應(yīng)實(shí)際為干擾信號(hào)的外部中斷信號(hào)。

3 結(jié)語

篇（5）

科技的發(fā)展在給人們帶來便捷的同時(shí)也使得無線通信傳播的環(huán)境更加復(fù)雜化。在進(jìn)行無線通信時(shí)，可能受到諸多類型的干擾。總的來說，影響無線通信的干擾類型眾多，需要根據(jù)無線通信的傳播原理進(jìn)行具體分析。當(dāng)前形勢(shì)下，人們對(duì)于無線通信技術(shù)的需求量與日俱增，只有不斷提高抗干擾技術(shù)的水平，才能保障無線通信的質(zhì)量。

一、頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)分析

1、DS直接序列擴(kuò)頻。所謂DS直接序列擴(kuò)頻，就是在較寬的頻帶上，通過擴(kuò)展信號(hào)，以便于將頻帶的單位功率降低。通過DS直接序列擴(kuò)頻，可以將功率譜密度有效的降低，優(yōu)點(diǎn)眾多，不僅隱蔽性較好，具有較低的截獲率，還能夠有效的對(duì)抗多徑干擾。與此同時(shí)，利用DS直接序列擴(kuò)頻，當(dāng)處于熱噪聲以及信道噪聲的環(huán)境下，還可以保證較低的通信功率譜數(shù)，這樣信號(hào)可以較為容易的實(shí)現(xiàn)隱藏。

2、FH跳頻技術(shù)。利用頻譜擴(kuò)展，載波頻率就可以利用偽隨機(jī)的形式在眾多頻率上跳變。FH跳頻技術(shù)可以有效規(guī)避在某一頻段上存在的強(qiáng)干擾。其原理就是針對(duì)較為強(qiáng)烈的干擾實(shí)現(xiàn)隔離，從而確保有效頻段信息的傳輸?shù)馁|(zhì)量。一般來說，跳頻技術(shù)分為兩大部分，即頻率自適應(yīng)以及功率自適應(yīng)。前者就是在通信過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干擾頻率，以便實(shí)現(xiàn)跳頻；后者則是確保無線通訊能夠與調(diào)整后的發(fā)射頻率相適應(yīng)，以便保證跳頻后仍能實(shí)現(xiàn)通信的傳遞。

3、TH跳時(shí)技術(shù)。從某種角度來說，跳時(shí)技術(shù)與跳頻技術(shù)類似，就是指在時(shí)間軸上發(fā)射信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)跳變。在開始部分跳時(shí)技術(shù)必須對(duì)時(shí)間軸進(jìn)行劃分從而形成眾多時(shí)片，然后再通過擴(kuò)頻碼控制時(shí)片，最后通過碼序完成整個(gè)技術(shù)過程。TH跳頻技術(shù)特點(diǎn)顯著，因其時(shí)片較窄，所以必須將信號(hào)頻譜進(jìn)一步擴(kuò)展。該技術(shù)必須與其他抗干擾技術(shù)一起使用，只有這樣才能確保其性能的發(fā)揮。

4、組合擴(kuò)頻。組合擴(kuò)頻就是將上述三種抗干擾技術(shù)進(jìn)行有效的組合，從而實(shí)現(xiàn)無線通信抗干擾效果的最大化。通過優(yōu)化組合可以極大的提高無線通信的抗干擾能力。

二、非頻譜擴(kuò)展抗干擾技術(shù)分析

1、天線自適應(yīng)抗干擾技術(shù)。這類技術(shù)算法較多，自然能夠針對(duì)信號(hào)的不同類型（不論是時(shí)間還是空間）實(shí)時(shí)跟蹤，以便減少干擾因素，保障信號(hào)的質(zhì)量。

2、通信猝發(fā)技術(shù)。一般來說，信號(hào)如果長(zhǎng)時(shí)間暴露在外面，所受到的干擾就可能較多，對(duì)通信質(zhì)量的影響也就越大。通信猝發(fā)技術(shù)就可以有效解決這一問題，它通過提升無線信號(hào)的通信速度，縮短信號(hào)暴露在外的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)抗干擾。除此以外，通信猝發(fā)技術(shù)憑借破譯難度較高的特點(diǎn)，可以有效的避免信號(hào)冒充問題。

3、交織糾錯(cuò)編碼技術(shù)。如果無線信號(hào)擾而產(chǎn)生突發(fā)錯(cuò)誤，交織糾錯(cuò)編碼技術(shù)就可以將其打散處理，從而將因干擾影響而產(chǎn)生錯(cuò)誤的信號(hào)糾正過來，實(shí)現(xiàn)無線通信的抗干擾。正是憑借這樣的特點(diǎn)，交織糾錯(cuò)編碼技術(shù)是跳頻技術(shù)中必不可少的一環(huán)。

4、分集技術(shù)。所謂分集技術(shù)，就是利用多種途徑，對(duì)同一無線信號(hào)就行傳輸，以便減少因干擾而出現(xiàn)的通信質(zhì)量損失。分集技術(shù)主要由分離技術(shù)和合并技術(shù)組成。前者是指對(duì)信號(hào)進(jìn)行空間、時(shí)間、極化以及頻率的分離；后者則是指增益合并、信噪合并以及選擇合并等技術(shù)。分集技術(shù)在多徑傳輸對(duì)抗中應(yīng)用的較多。

三、其他無線通信抗干擾技術(shù)分析

1、多種輸出輸入技術(shù)。該技術(shù)在傳統(tǒng)傳播方式中應(yīng)用較廣，就是通過多天線將需要傳遞的信號(hào)發(fā)送出去，接收方也可以從多個(gè)途徑進(jìn)行接收，所以對(duì)于信號(hào)中斷問題比較有效。利用該技術(shù)后，即便一種信號(hào)受到干擾而中斷，但是其他信號(hào)依然會(huì)進(jìn)行傳輸，最終完成通信的傳遞，以避免因?yàn)楦蓴_而導(dǎo)致通信系統(tǒng)的崩潰。

2、虛擬智能化天線技術(shù)。虛擬智能化天線技術(shù)就是在特定區(qū)域，利用多信號(hào)接收天線接收相應(yīng)特點(diǎn)的信號(hào)。在接收信號(hào)的過程中，可以有效避免其他信號(hào)對(duì)該特定信號(hào)的干擾，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的無線信號(hào)傳輸。對(duì)于互調(diào)干擾而導(dǎo)致的信號(hào)中斷問題，虛擬智能化天線技術(shù)有奇效，從而有效保證無線信號(hào)的抗干擾能力。

結(jié)語：綜上所述，無線通信抗干擾技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信抗干擾技術(shù)也正逐步趨向多元化。對(duì)于我們來說，必須不斷研究、不斷實(shí)踐，通過進(jìn)一步優(yōu)化無線通信配置，改善無線通信運(yùn)行的環(huán)境，才能保障無線通信的高質(zhì)量，發(fā)揮其無可比擬的優(yōu)越性，從而推動(dòng)無線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

篇（6）

引言

鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，應(yīng)用縱橫彎曲理論建立無縫線路軌道力學(xué)模型，根據(jù)鋼軌內(nèi)應(yīng)力計(jì)算公式，以電測(cè)應(yīng)力法進(jìn)行比較分析[1]，測(cè)量時(shí)使被測(cè)段鋼軌懸空，在其中部施加一橫向撓動(dòng)力，分別測(cè)試鋼軌的橫向力、橫向位移、軌溫和濕度等信號(hào)，將信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后計(jì)算，快速、準(zhǔn)確得出被測(cè)線路的內(nèi)應(yīng)力，并可將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，操作人員可通過液晶顯示屏測(cè)試和查詢。

作為電子類產(chǎn)品，提高測(cè)試系統(tǒng)的抗電磁干擾能力及屏蔽性能是研發(fā)、生產(chǎn)、使用過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。

1.鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)的組成

本系統(tǒng)硬件部分由單片機(jī)控制器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、傳感器和自加載施力機(jī)構(gòu)等組成。系統(tǒng)選用W77E532單片機(jī)為控制核心;壓力、位移、溫度和濕度為測(cè)量鋼軌內(nèi)應(yīng)力的必要參數(shù);自加載施力機(jī)構(gòu)通過電機(jī)給被測(cè)鋼軌施加定量的壓力;U盤存儲(chǔ)功能可將系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至U盤，可通過U盤將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至上位機(jī)管理軟件，也可直接通過數(shù)據(jù)線將測(cè)試儀主機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至上位機(jī)。

2.鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)的抗電磁干擾方法

2.1 線路板抗電磁干擾設(shè)計(jì)

以W77E532為處理核心的控制系統(tǒng)具有靈敏度高、處理速度快等特點(diǎn)，正因如此，也更容易影響測(cè)試系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，測(cè)試過程中使系統(tǒng)的性能指標(biāo)偏離設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差大[2]，因此抗干擾技術(shù)己成為設(shè)計(jì)單片機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)必須考慮的環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)控制電路的抗電磁干擾部分除了采用常規(guī)方法，如數(shù)字地和模擬地單點(diǎn)相連、縮短旁路電容地線長(zhǎng)度、相互關(guān)聯(lián)的元器件盡量放得靠近外，還采取了以下措施：

（1）采用線性光耦PC817將所有模擬量信號(hào)與數(shù)字量信號(hào)輸入輸出端隔離，為了提高隔離效果，我們將PC817縱向排列整齊，沿PC817焊腳內(nèi)側(cè)在線路板上開槽。

PC817光電耦合器輸入部分和輸出部分采用獨(dú)立的5V電源供電，數(shù)字量5V由鋰電池經(jīng)2940穩(wěn)壓后提供，模擬量5V由DC-DC5V提供。

（2）低壓差穩(wěn)壓器LM2940及其濾波器件遠(yuǎn)離單片機(jī)放置;

（3）數(shù)字量部分沿PC817開槽處雙面覆銅接地。采用金屬敷層屏蔽材料抑制電磁干擾也是目前常用的方法之一，通過非電解電鍍、陰極濺射、真空鍍金等方法在絕緣材料的表面形成導(dǎo)電金屬薄層[3]，可以提高電子設(shè)備的抗干擾能力。

2.2 供電部分的抗電磁干擾設(shè)計(jì)

鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)由8V鋰電池供電，經(jīng)兩個(gè)低壓差三端穩(wěn)壓器LM2940后，固定輸出5V，LM2940內(nèi)部含靜態(tài)電流降低電路、電流限制、過熱保護(hù)、電池反接和反插入保護(hù)電路，再經(jīng)容阻濾波，給數(shù)字量電路供電。

模擬量電路電源經(jīng)LM2940降壓后，由DC-DC5V提供。

2.3 傳感器部分抗電磁干擾設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)共有1路數(shù)字量和4路模擬量輸入，有位移、壓力、溫度、濕度和電壓信號(hào)，其中，位移、壓力2路信號(hào)對(duì)測(cè)試結(jié)果具有決定性影響，我們主要對(duì)這2路傳感器信號(hào)做了抗電磁干擾處理：

（1）位移信號(hào)的采集使用千分表，其輸出為數(shù)字信號(hào)，是不隨時(shí)間連續(xù)變化的量，數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng);

（2）壓力信號(hào)由JLBS-Ⅱ型拉力傳感器提供，其采用箔式應(yīng)變片貼在合金鋼彈性體上，可承受拉、壓力，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性能好、溫度漂移小、輸出對(duì)稱性好等特點(diǎn)。由于壓力傳感器的變送器電路處理的是比較微弱的信號(hào)，而且還要進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，外界干擾極易耦合到電路中從而影響有用信號(hào)。因此，本系統(tǒng)的壓力信號(hào)采用電流傳輸代替電壓傳輸，接收電路低的輸入阻抗和對(duì)地懸浮的電流源（電流源的實(shí)際輸出阻抗與接收電路的輸入阻抗形成并聯(lián)回路）使得電磁干擾對(duì)電流信號(hào)的傳輸不會(huì)產(chǎn)生大的影響，可獲得較好的抗干擾性能。

另外，本系統(tǒng)針對(duì)模擬量輸入通道的抗電磁干擾還采用了以下措施：壓力、溫度、濕度傳感器使用屏蔽線，屏蔽層與線路板GND相連，盡量縮短信號(hào)線長(zhǎng)度。

2.4 外殼抗電磁干擾設(shè)計(jì)

為了使外殼在操作者和內(nèi)部電路間建立隔離、形成屏蔽層，起到抗電磁干擾作用，本系統(tǒng)主機(jī)箱采用金屬鋁殼，既可以防止因操作者對(duì)金屬外殼的直接接觸放電造成干擾，又可以防止環(huán)境干燥時(shí)操作者對(duì)周圍物體放電形成的電磁干擾耦合到測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)部。即便如此，我們?cè)谧隹闺姶鸥蓴_試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)還是存在干擾現(xiàn)象，液晶屏出現(xiàn)亂碼，經(jīng)過分析，我們認(rèn)為此現(xiàn)象是由于主機(jī)箱上銑了液晶屏安裝槽、航空插座孔、充電口、電源開關(guān)孔、鍵盤孔等造成，于是又采取了以下抗干擾措施：

（1）盡量縮短主機(jī)箱內(nèi)部導(dǎo)線長(zhǎng)度，并在每根導(dǎo)線上增加磁環(huán);

（2）將主機(jī)箱內(nèi)固定線路板的所有金屬小件都更換為絕緣材料，在液晶屏與主機(jī)箱外殼之間增加一層絕緣紙;

（3）主機(jī)箱內(nèi)部在充電孔、航空插座孔、電源開關(guān)孔及液晶屏開孔處噴涂三防漆，三防漆是一種特殊配方的涂料，用于保護(hù)線路板及其相關(guān)設(shè)備免受壞境的侵蝕。三防漆具有良好的耐高低溫性能，其固化后成一層透明保護(hù)膜，具有優(yōu)越的絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等性能;

（4）主機(jī)箱底部裝設(shè)一只金屬螺帽作為電磁干擾泄放通道，在操作者對(duì)外殼的孔、洞、縫隙放電時(shí)將放電電流泄放，防止對(duì)內(nèi)部電路直接放電。

2.5 軟件抗電磁干擾設(shè)計(jì)

若單靠硬件措施消除干擾會(huì)增加系統(tǒng)的硬件成本，使系統(tǒng)復(fù)雜化，而且并非所有因干擾而產(chǎn)生的故障都可通過硬件抗干擾措施得到完全解決;軟件抗干擾技術(shù)不僅可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本降低，設(shè)計(jì)也很靈活方便[3]。

本系統(tǒng)的控制軟件由KeilC編制，軟件組成主要包括A/D轉(zhuǎn)換、鍵盤響應(yīng)、液晶顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀取及分析計(jì)算等部分。本系統(tǒng)采用數(shù)字濾波、設(shè)立軟件陷阱、看門狗（Watchdog）和軟件冗余等技術(shù)，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

3.結(jié)束語

影響鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)抵抗電磁干擾能力的因素有很多，本文從系統(tǒng)硬件的線路板、供電電源、傳感器、外殼等部分入手，分析并提出了測(cè)試系統(tǒng)抗電磁干擾的方法，提高了測(cè)試系統(tǒng)的抗電磁干擾的能力，解決了系統(tǒng)受干擾時(shí)液晶顯示屏出現(xiàn)亂碼的情況，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]王建文.無縫線路溫度力及鎖定軌溫測(cè)試技術(shù)研究.擴(kuò)大鐵路對(duì)外開放、確保重點(diǎn)物資運(yùn)輸――中國(guó)科協(xié)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)鐵道分會(huì)場(chǎng)暨中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)和粵海通道運(yùn)營(yíng)管理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2005.

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二、單片機(jī)開發(fā)中的幾個(gè)基本技巧

在單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)中，代碼的使用效率問題、單片機(jī)抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現(xiàn)歸納出單片機(jī)開發(fā)中應(yīng)掌握的幾個(gè)基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對(duì)于如何減少程序的bug，應(yīng)該先考慮系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)考慮的超范圍管理參數(shù)如下。物理參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵(lì)參數(shù)、采集處理中的運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。資源參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度、堆疊深度。應(yīng)用參數(shù)：這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機(jī)、功能單元的應(yīng)用條件。過程參數(shù)：指系統(tǒng)運(yùn)行中的有序變化的參數(shù)。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢(shì)。如果使用C編程時(shí)，要達(dá)到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗(yàn)一下每條C語言編譯以后對(duì)應(yīng)的匯編語言的語句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會(huì)有一定的差異，故編譯效率也會(huì)有所不同，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長(zhǎng)5-20％。對(duì)于復(fù)雜而開發(fā)時(shí)間緊的項(xiàng)目時(shí)，可以采用C語言，但前提是要求你對(duì)該MCU系統(tǒng)的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級(jí)語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對(duì)這些特性不了解，那么調(diào)試起來問題就會(huì)很多，反而導(dǎo)致執(zhí)行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機(jī)的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是復(fù)位；至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài)；所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器，可以用來判斷復(fù)位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因；還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺到程序被重新復(fù)位過。

4、如何測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，對(duì)于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會(huì)有不同的測(cè)試項(xiàng)目和方法，但是有一些是必須測(cè)試的：測(cè)試單片機(jī)軟件功能的完善性；上電、掉電測(cè)試；老化測(cè)試；ESD和EFT等測(cè)試。有時(shí)候，我們還可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口，由此測(cè)試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作，由此測(cè)試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。此外在開發(fā)和應(yīng)用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。

參考文獻(xiàn)：

[1]何立民.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1990

[2]蔡美琴等.MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用.北京：高等教育出版社，1992

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1、引言

隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，變電站內(nèi)采用的弱電設(shè)備及系統(tǒng)越來越多，如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制和繼電保護(hù)系統(tǒng)等。變電站中的二次系統(tǒng)處在一個(gè)強(qiáng)電磁環(huán)境中，工頻電流、電壓和系統(tǒng)短路故障、開關(guān)操作、雷電侵?jǐn)_、交直流混聯(lián)以及多種放電現(xiàn)象等的通過不同途徑引發(fā)的各種干擾，將不可避免地影響二次系統(tǒng)的正常工作。隨著變電站一次系統(tǒng)電壓的升高、容量的增大，電磁干擾更加嚴(yán)重如果不采取有效措施防御，容易造成繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)，造成監(jiān)控系統(tǒng)的混亂、死機(jī)等現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。

為此，本論文將主要針對(duì)電力工程中二次系統(tǒng)的接地及其抗干擾問題展開分析探討，以期從中找到合理有效的電力工程二次系統(tǒng)的接地抗干擾設(shè)計(jì)方法，并以此和廣大同行分享。

2、電力工程二次系統(tǒng)干擾來源及其危害分析

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障，變電站內(nèi)進(jìn)行一次系統(tǒng)的操作，變電站遭遇雷擊時(shí)的雷電流通過架空線路傳入變電站的母線，運(yùn)行、檢修人員使用步話機(jī)，以及由于各種原因產(chǎn)生的靜電放電，現(xiàn)場(chǎng)使用一些不符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)儀器和和電子設(shè)備，當(dāng)然也有微機(jī)型繼電保護(hù)裝置及二次回路自身原因形成的干擾等，都構(gòu)成影響繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置安全可靠工作的干擾源。

這些干擾不可避免地通過感應(yīng)、傳導(dǎo)和輻射等各種途徑引入到二次設(shè)備中，當(dāng)干擾水平超過了這些電子設(shè)備的耐受能力時(shí)，將導(dǎo)致這些設(shè)備不正確動(dòng)作。更重要的是在系統(tǒng)發(fā)生故障情況下，這些重要的設(shè)備將因干擾的影響發(fā)生不正確動(dòng)作行為，直接影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，其后果將可能是十分嚴(yán)重的。因此，解決微機(jī)型監(jiān)控系統(tǒng)和保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的抗干擾問題就成了一個(gè)不可回避和不容忽視的重要問題。

隨著綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，使變電站無人值守成為可能，并得到廣泛的應(yīng)用。這樣，綜自系統(tǒng)通訊的可靠性日益顯現(xiàn)出其重要性，干擾的引入會(huì)導(dǎo)致通訊系統(tǒng)工作不正常、信號(hào)誤報(bào)或整體通訊癱瘓，變電站失去相應(yīng)的監(jiān)控，極大影響變電站綜自系統(tǒng)的運(yùn)行。

3、電力工程二次系統(tǒng)的接地及抗干擾分析

3.1 電力二次系統(tǒng)接地保護(hù)策略分析

1) 建立獨(dú)立的繼電保護(hù)二次接地系統(tǒng)，將完全獨(dú)立的繼電保護(hù)二次接地系統(tǒng)與變電站的接地網(wǎng)用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護(hù)室一側(cè)與變電站主接地網(wǎng)一點(diǎn)連接，即開關(guān)場(chǎng)部分和保護(hù)室部分均與主地網(wǎng)絕緣。

2) 將開關(guān)場(chǎng)端子箱處沿電纜溝鋪設(shè)100平方毫米的銅排或是銅纜至保護(hù)室，并將安裝在保護(hù)室的二次接地系統(tǒng)(也是使用100平方毫米的銅排構(gòu)成)用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護(hù)室一側(cè)與變電站接地網(wǎng)一點(diǎn)連接，即開關(guān)場(chǎng)部分不與主地網(wǎng)絕緣。

3) 將開關(guān)場(chǎng)端子箱處沿電纜溝鋪設(shè)100平方毫米的銅排或是銅纜至保護(hù)室，與保護(hù)室的二次接地系統(tǒng)(也是使用100平方毫米的銅排構(gòu)成)，在近控制室或保護(hù)室一側(cè)與變電站接地網(wǎng)一點(diǎn)連接，即開關(guān)場(chǎng)部分和保護(hù)室部分均不與主地網(wǎng)絕緣。

4) 所有的接地銅排要求不小于100平方毫米的銅排。

5) 在電流互感器和電壓互感器的引出接線端子盒到接線端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。

6) 隔離刀閘的控制電纜使用屏蔽電纜。或隔離刀閘就地控制箱到端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。

7) 屏蔽電纜的屏蔽層接地工藝符合要求，不能造成電纜絕緣損壞，起不到抗干擾的作用。

8) 發(fā)電廠廠用系統(tǒng)的低廠變、饋線、電動(dòng)機(jī)等保護(hù)柜內(nèi)的微機(jī)保護(hù)使用屏蔽電纜。

9) 對(duì)用于防止電壓互感器二次過電壓保護(hù)的放電間隙的定期檢定。

3.2 二次系統(tǒng)接地過程中的注意事項(xiàng)

系統(tǒng)的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

l) 參照設(shè)備的接地注意事項(xiàng)；

2) 設(shè)備外殼用設(shè)備外殼地線和機(jī)柜外殼相連；

3) 機(jī)柜外殼用機(jī)柜外殼地線和系統(tǒng)外殼相連；

4) 對(duì)于系統(tǒng)，安全接地螺栓設(shè)在系統(tǒng)金屬外殼上，并有良好電連接；

5) 當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)柜、設(shè)備過多時(shí)，將導(dǎo)致數(shù)字地線、模擬地線、功率地線和機(jī)柜外殼地線過多。對(duì)此，可以考慮鋪設(shè)兩條互相并行并和系統(tǒng)外殼絕緣的半環(huán)形接地母線，一條為信號(hào)地母線，一條為屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線；系統(tǒng)內(nèi)各信號(hào)地就近接到信號(hào)地母線上，系統(tǒng)內(nèi)各屏蔽地及機(jī)柜外殼地就近接到屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線上；兩條半環(huán)形接地母線的中部靠近安全接地螺栓，屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線接到安全接地螺栓上；信號(hào)地母線接到信號(hào)地螺栓上；

6) 當(dāng)系統(tǒng)用三相電源供電時(shí)，由于各負(fù)載用電量和用電的不同時(shí)性，必然導(dǎo)致三相不平衡，造成三相電源中心點(diǎn)電位偏移，為此將電源零線接到安全接地螺栓上，迫使三相電源中心點(diǎn)電位保持零電位，從而防止三相電源中心點(diǎn)電位偏移所產(chǎn)生的干擾；

7) 接地極用鍍鋅鋼管，其外直徑不小于50mm，長(zhǎng)度不小于2.0m；埋設(shè)時(shí)，將接地極打入地表層一定深度，并倒入鹽水，一般要求接地。

3.3 電力工程二次系統(tǒng)抗干擾接地對(duì)策

1) 屏蔽接地

各種信號(hào)源和放大器等易受電磁輻射干擾的電路應(yīng)設(shè)置屏蔽罩。由于信號(hào)電路與屏蔽罩之間存在寄生電容，因此要將信號(hào)電路地線末端與屏蔽罩相連，以消除寄生電容的影響，并將屏蔽罩接地，以消除共模干擾。

2) 設(shè)備接地

一臺(tái)設(shè)備要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，往往含有多種電路，比如低電平的信號(hào)電路(如高頻電路、數(shù)字電路、模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其它元器件、為了抵抗外界電磁干擾而需要設(shè)備具有一定機(jī)械強(qiáng)度和屏蔽效能的外殼。

設(shè)備的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

① 50 Hz電源零線應(yīng)接到安全接地螺栓處，對(duì)于獨(dú)立的設(shè)備，安全接地螺栓設(shè)在設(shè)備金屬外殼上，并有良好電連接；

② 為防止機(jī)殼帶電，危及人身安全，不許用電源零線作地線代替機(jī)殼地線；

③ 為防止高電壓、對(duì)低電平電路大電流和強(qiáng)功率電路(如供電電路、繼電器電路)(如高頻電路、數(shù)字電路、模擬電路等)的干擾，將它們的接地分開。前者為功率地(強(qiáng)電地)，后者為信號(hào)地(弱電地)，而信號(hào)地又分為數(shù)字地和模擬地，信號(hào)地線應(yīng)與功率地線和機(jī)殼地線相絕緣。

4 結(jié)語

電力系統(tǒng)的二次回路數(shù)量多，系統(tǒng)復(fù)雜，所處的工作環(huán)境亦復(fù)雜多樣。系統(tǒng)的各種繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和各種監(jiān)控系統(tǒng)隨著微機(jī)產(chǎn)品的大量應(yīng)用，對(duì)工作環(huán)境條件的要求也越來越嚴(yán)格，變電站中的各種干擾是影響這些系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要因素。接地一方面是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的必須條件，同時(shí)也是抗干擾的一項(xiàng)重要措施。本論文對(duì)于電力工程二次系統(tǒng)的接地方法及其抗干擾措施都進(jìn)行了分析，具有一定的實(shí)用性，因而是值得推廣的。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 孫竹森,張禹方,張廣州.500kV變電站電磁騷擾和防護(hù)措施的研究(一)[J].高電壓技術(shù),2000, 26(l):16-18.

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中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）05-0000-00

1 引言

壓力傳感器在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用比較廣泛，其信號(hào)調(diào)理電路通過對(duì)信號(hào)的調(diào)節(jié)變換，使信號(hào)達(dá)到后續(xù)電路的接收要求。電路的誤差控制、抗干擾技術(shù)對(duì)電路的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，電路的穩(wěn)定性直接關(guān)系到單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和產(chǎn)品的實(shí)用性。

本論文的信號(hào)調(diào)理電路主要用于電子稱等衡器的前端信號(hào)處理，量程0―5Kg，其最大允許誤差±1.5e（分度值e=2g）。本論文從誤差分析，力傳感器的選定和放大電路的設(shè)計(jì)三個(gè)方面闡述該電路設(shè)計(jì)思路。

2硬件設(shè)計(jì)中誤差解決方法

降低電路元器件產(chǎn)生的噪聲、設(shè)置穩(wěn)壓電流源作傳感器專用電源，可保證傳感器輸出信號(hào)精度高，紋波小，穩(wěn)定可靠，選擇合適的傳感器。

由于組成電路的元件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一些噪聲，并且實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，噪聲的功率與輸入的電壓有直接的關(guān)系，而且會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的參數(shù)產(chǎn)生較大的影響。在試驗(yàn)中對(duì)電阻等噪聲較大的原件通過元件的噪聲參數(shù)建立模型來進(jìn)行系統(tǒng)分析。綜合考慮成本及噪聲性能，選擇噪聲較小的NE5532放大器電路，其相對(duì)噪聲比優(yōu)于同等價(jià)格的其他運(yùn)算放大器。

傳感器采用了N430-5kg應(yīng)變式壓力傳感器，量程0～5kg，靈敏度為1.0mV/N，體積小，易攜帶；額定輸出1.0±0.15mV/V，能夠滿足實(shí)驗(yàn)精度要求；并能夠使產(chǎn)品具有便攜性，力傳感器后接電橋的以減少溫漂，即電橋壓力傳感器的電橋電阻設(shè)為R1=R2=R3=R4=100Ω，差動(dòng)工作，應(yīng)變片使得電橋保持了平衡，使得電橋的輸出電壓與電阻變化有關(guān)，保持了一個(gè)即R1=R-R，R2=R+R，R3=R-R，R4=R+R，則電橋輸出為

3放大電路的分析與設(shè)計(jì)

整體電路設(shè)計(jì)如圖3-1所示，包含兩級(jí)放大電路，通過反饋設(shè)計(jì)提高了輸出的準(zhǔn)確性。第一級(jí)放大電路采用雙運(yùn)算放大器，此放大器小信號(hào)帶寬10MHZ，功率帶寬140KHZ，轉(zhuǎn)換速率9V/us，符合一般控制電路的設(shè)計(jì)要求。第二級(jí)放大電路采用二階低通濾波運(yùn)算放大電路。

通過使用Multisim 12.0仿真軟件中的函數(shù)發(fā)生器模擬在f0=10Hz下的濾波波形，其通帶最大衰減為4.165518dB，阻帶最大衰減為14.403186dB，其中R9和R11=R10//R12，由R12來確定放大倍數(shù)，算得Q=0.5，滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。

由于在 Multisim12.0仿真軟件中，沒有直接的電荷源信號(hào)，考慮到電阻應(yīng)變式傳感器輸出為電壓信號(hào)，改變傳感器的應(yīng)變重量，在形式上是以電壓的形式輸出的。在電路分析時(shí)可以把傳感器看作一個(gè)電壓源，其輸出電壓在其電電路中將信號(hào)傳遞給放大電路。所以在模擬仿真中，采用了TL431ACD 保證模擬信號(hào)輸入端的穩(wěn)定性。

4 軟件設(shè)計(jì)中的誤差補(bǔ)償

采用延遲法進(jìn)行誤差補(bǔ)償，在系統(tǒng)中， 存在控制開關(guān)的抖動(dòng)干擾。抑制這種噪聲方法就是通過延時(shí)， 讓接通或斷開信號(hào)穩(wěn)定后系統(tǒng)再工作， 就可以避免抖動(dòng)干擾。

5 結(jié)語

本設(shè)計(jì)的放大電路的帶寬在890mHZ～123HZ，測(cè)得輸入為2.756mv時(shí)，輸出為217.177mv，放大倍數(shù)約100倍。整體上對(duì)各種誤差來源給以充分的估計(jì)，并針對(duì)不同的情況采取不同的技術(shù)措施，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)的準(zhǔn)確、可靠。

參考文獻(xiàn)

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篇（10）

 

可編程控制器（ProgrammableLogic Controller）簡(jiǎn)稱PLC它是將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、通訊技術(shù)和微機(jī)技術(shù)相融合，專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的專用控制器。由于PLC本身所具有的一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)控制領(lǐng)域中的普及范圍越來越廣，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多，其結(jié)構(gòu)型號(hào)、性能、容量、指令系統(tǒng)，編程方法等各不相同，適用場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選擇PLC 對(duì)于提高其在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用有著重要作用。應(yīng)用PLC首先要詳細(xì)分析被控對(duì)象、控制過程與要求，熟悉了解工藝流程后列出控制系統(tǒng)的所有功能和指標(biāo)要求．與繼電器控制系統(tǒng)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較后加以選擇。PLC 最適合于控制對(duì)象的工業(yè)環(huán)境較差，而安全性、可靠性要求特別高，系統(tǒng)工藝復(fù)雜，輸入輸出以開關(guān)量為多，用常規(guī)的繼電器接觸器難以實(shí)現(xiàn)，工藝流程又要經(jīng)常變動(dòng)的對(duì)象和現(xiàn)場(chǎng)。其次要確定控制范圍，一般講，能夠反映生產(chǎn)過程的運(yùn)行情況，能用傳感器進(jìn)行直接測(cè)量的參數(shù)；用人工進(jìn)行控制工作量大，操作復(fù)雜容易出錯(cuò)或操作過于頻繁，人工操作不容易滿足工藝要求的往往由PLC控制。盡管PLC自身具備良好的抗干擾能力，但在實(shí)際應(yīng)用中各種類型PLC大多處在惡劣電磁環(huán)境中,在實(shí)際應(yīng)用中常遇到PLC因干擾而不能正常工作的情形,所以在PLC控制系統(tǒng)抗干擾能力仍然是設(shè)計(jì)系統(tǒng)不容忽視的問題。

1 PLC 的選擇

1） PLC機(jī)型的選擇

PLC機(jī)型的選擇主要是指在功能上如何滿足需要，并且充分利用系統(tǒng)資源。選擇機(jī)型前，首先要對(duì)被控制系統(tǒng)進(jìn)行初步估計(jì)：有多少開關(guān)量輸入，電壓分別為多少，有多少開關(guān)量輸出，輸出功率為多少；有多少模擬量輸人和模擬量輸出；是否有特殊控制要求，如高速計(jì)數(shù)器（HC）；現(xiàn)場(chǎng)對(duì)控制器響應(yīng)速度有何要求；機(jī)房與現(xiàn)場(chǎng)分開還是在一起等。

在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格最優(yōu)的機(jī)型。通常的做法是：在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好的場(chǎng)合，選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC；其他情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC；對(duì)于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的，一般其控制速度無須考慮，因此選用帶A/D轉(zhuǎn)換，D/A轉(zhuǎn)換，加減運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機(jī)就能滿足要求；而控制比較復(fù)雜，控制功能要求比較高的，可根據(jù)控制規(guī)模及復(fù)雜程度來選用中檔或高檔機(jī)。應(yīng)該注意的是，同一個(gè)企業(yè)應(yīng)盡量做到機(jī)型統(tǒng)一，這樣同一個(gè)機(jī)型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購(gòu)和管理；同時(shí)，其統(tǒng)一的功能及編程方法也有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā)；此外，由于其外部設(shè)備通用，資源可以共享，并集中管理。

2） 輸入/輸出端口（I/O）的選擇

PLC與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過I/O接口模塊來實(shí)現(xiàn)的，PLC有許多I/O接口模塊，包括開關(guān)量輸入、輸出模塊、模擬量輸人模塊、模擬量輸出模塊以及其他一些特殊模塊，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)它們的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。

（1） 確定l/O點(diǎn)數(shù)。不同的控制對(duì)象所需要的陽點(diǎn)數(shù)不同，一些典型的傳動(dòng)設(shè)備及常用的電氣元件所需PLC的I/O點(diǎn)數(shù)是固定的，如一個(gè)帶磁環(huán)雙作用氣缸需用2個(gè)輸入點(diǎn)；一個(gè)按鈕需一個(gè)輸入點(diǎn)；一個(gè)指示燈占用一個(gè)輸出點(diǎn)等。但對(duì)于同一個(gè)控制對(duì)象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)有變化。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求確定所需的I/O點(diǎn)數(shù)時(shí)，應(yīng)再增加10％一20％的備用量，以便拓展控制功能。

（2） 開關(guān)量I/O。開關(guān)量I/O接口可以從傳感器和開關(guān)（如按鈕、行程開關(guān)等）及控制設(shè)備（如指示燈、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器等）接收信號(hào)。典型的交流I/O信號(hào)為24～240V，直流I/O信號(hào)為5～240V。輸入電路因PLC品牌不同略有差別，但有些特性是相同的，如用于消除錯(cuò)誤信號(hào)的抖動(dòng)電路等。

（3）模擬量I/O。模擬量I/O接口一般用來感知傳感器產(chǎn)生的信號(hào)。這些接口可用于測(cè)量流量、溫度和壓力，并可用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。其典型量程為-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造廠家在PLC上設(shè)計(jì)有特殊模擬接口，因而可以接收低電平信號(hào)，如RTD、熱電偶等。

3） 存儲(chǔ)器類型及容量選擇

PLC系統(tǒng)所使用的存儲(chǔ)器由ROM和RAM組成，存儲(chǔ)容量則隨機(jī)器的大小變化，最大存儲(chǔ)能力：一般小型機(jī)最大存儲(chǔ)能力低于6KB，中型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可達(dá)64KB，大型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可上兆字節(jié)。使用時(shí)可根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要來選用合適的機(jī)型。必要時(shí)也可專門進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)充設(shè)計(jì)。

4） 電源模塊選擇

在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中，PLC的編程問題是非常重要的。用戶應(yīng)當(dāng)對(duì)所選擇PLC產(chǎn)品的軟件功能及編程器有所了解。小型控制系統(tǒng)一般選用價(jià)格便宜的簡(jiǎn)易編程器（如LOGO），如果系統(tǒng)較大或多臺(tái)PLC共用，可以選用功能強(qiáng)，編程方便的圖形編程器。如果有個(gè)人計(jì)算機(jī)，可以選用能在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的編程軟件包。同時(shí)，為了防止因干擾、電池電壓下降等原因破壞RAM中的用戶程序，可以選用E2PROM模塊作為外部設(shè)備。論文參考網(wǎng)。

對(duì)于結(jié)構(gòu)為模塊式的PLC，電源模塊和額定電流必須大干或等于主機(jī)、I/O模塊、專用模塊等總的消耗電流之和。當(dāng)使用專用機(jī)架時(shí)．從主機(jī)架電源模塊到最遠(yuǎn)一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的線路壓降必須小于0.25V。

5） 程序設(shè)計(jì)

根據(jù)控制對(duì)象的控制任務(wù)完成前述階段后就可以進(jìn)行控制系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)，畫出控制系統(tǒng)的流程圖，進(jìn)一步說明各個(gè)控制信息之間的關(guān)系，然后具體安排I/O的配置，并對(duì)I/O進(jìn)行地址編號(hào)。I/O地址編號(hào)確定后，再畫出I/O端子和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)接線圖，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)即可將硬件設(shè)計(jì)和程序編寫二項(xiàng)工作平行進(jìn)行，編寫程序的過程就是軟件設(shè)計(jì)過程。用戶編寫的程序在總裝統(tǒng)調(diào)前需要進(jìn)行模擬調(diào)試。用裝在戶LC 上的模擬開關(guān)模擬輸入信號(hào)的狀態(tài)，用輸出點(diǎn)的指示燈模擬被控對(duì)象，檢查程序無誤后便把PLC接到系統(tǒng)里，進(jìn)行總裝統(tǒng)調(diào)，如果統(tǒng)調(diào)達(dá)不到指標(biāo)要求則可對(duì)硬件和軟件作調(diào)整，全部調(diào)試結(jié)束后，一般將程序固化在有長(zhǎng)久記憶功能的EPROM中長(zhǎng)期保存。

2 PLC系統(tǒng)的干擾源

PLC的干擾源比較復(fù)雜，分類方法較多，常見的有按性質(zhì)分或按來源分。

按性質(zhì)可分為共模干擾和差模干擾兩大類。共模干擾主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向) 電壓迭加所形成。共模電壓有時(shí)較大,特別是采用隔離性能差的配電器供電時(shí),變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高,有的可高達(dá)130V以上。共模電壓通過不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測(cè)控信號(hào),造成元器件損壞,這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因。這種共模干擾可為直流,亦可為交流。差模干擾主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓,這種干擾直接疊加在信號(hào)上,直接影響測(cè)量與控制精度。論文參考網(wǎng)。

按來源可分為內(nèi)部干擾和外部干擾。內(nèi)部干擾主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC 制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容,比較復(fù)雜,作為應(yīng)用部門無法改變,可不必過多考慮。外部干擾主要有來自空間的輻射干擾、來自電源的干擾、來自信號(hào)線引入的干擾、來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾等。來自空間的輻射干擾主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的,通常稱為輻射干擾,其分布極為復(fù)雜,若PLC 系統(tǒng)置于射頻場(chǎng)內(nèi),就會(huì)受到輻射干擾。

3 抗干擾措施

1） 硬件措施

（1）屏蔽：對(duì)電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。

（2）濾波：對(duì)供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

（3）電源調(diào)整與保護(hù)：對(duì)CPU這個(gè)核心部件所需的＋5V 電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響。

（4）隔離：在CPU與I/O電路間，采用光電隔離措施，有效隔離I/O間的電聯(lián)系，減少故障誤動(dòng)作。

（5）采用模塊式結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)有助干在故障情況下短時(shí)修復(fù)。論文參考網(wǎng)。因?yàn)橐坏┎樘幠骋荒K出現(xiàn)故障，就能迅速更換，使系統(tǒng)回復(fù)正常工作，也有助于加快查找故障原因。

2） 軟件措施

（1）故障檢測(cè)：PLC本身有很完善的自診斷功能，但在工程實(shí)踐中，PLC的I/O元件如限位開關(guān)、電磁閥、接觸器等的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PLC的本身故障率，這些元件出現(xiàn)故障后，PLC一般不會(huì)察覺出來，不會(huì)立即停機(jī)，這會(huì)導(dǎo)致多個(gè)故障相繼發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成人身設(shè)備事故，停機(jī)后查找故障也要花費(fèi)大量時(shí)間。

（2）信息保護(hù)和恢復(fù)：當(dāng)偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時(shí)，不破壞PLC內(nèi)部的信息，一旦故障條件消失，就可以恢復(fù)正常繼續(xù)原來的工作。所以，PLC在檢測(cè)故障條件時(shí)，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲(chǔ)器，軟件配合對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行封閉，禁止對(duì)存儲(chǔ)器的任何操作，以防存儲(chǔ)器信息被沖掉，一旦檢測(cè)到外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的程序工作。

（3）提高輸入信號(hào)的可靠性：由于電磁干擾、噪聲、模擬信號(hào)誤差等因素的影響，會(huì)引起輸入信號(hào)的錯(cuò)誤，引起程序判斷失誤，造成事故，例如按鈕的抖動(dòng)、繼電器觸點(diǎn)的瞬間跳動(dòng)都會(huì)引起系統(tǒng)誤動(dòng)作，可以采用軟件延時(shí)去抖。對(duì)于模擬信號(hào)誤差的影響可采取對(duì)模擬信號(hào)連續(xù)采樣三次．采樣間隔根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間和該信號(hào)的變化頻率而定，三個(gè)數(shù)據(jù)先后存放在不同的數(shù)據(jù)寄存器中，經(jīng)比較后取中間值或平均值作為當(dāng)前輸入值。在硬件和軟件方面采取各種措施后,大大提高。

4 結(jié)束語

目前，隨著各種技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC的種類日益繁多．功能也逐漸增強(qiáng)，在產(chǎn)品規(guī)模上向大小兩個(gè)發(fā)展。在實(shí)際工作中還要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)PLC的選用做出適當(dāng)調(diào)整以及根據(jù)具體情況選用適當(dāng)?shù)目垢蓴_措施，以便滿足期望的工業(yè)控制系統(tǒng)。

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