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基于现在科技的仪表的技术优化的分析

基于现在科技的仪表的技术优化的分析  第1张

形成干扰的基本要素及干扰对仪表的影响形成干扰的基本要素有以下三个:干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,用数字语言描述为:du/dt、di/dt大的地方就是干扰源。干扰按其来源可分为外部干扰和内部干扰。外部干扰是指那些与仪表的结构无关,由使用条件和外界环境因素决定的干扰,如雷电、交流供电、电机等;内部干扰是由仪表结构布局及生产工艺决定的,如多点接地选成的电位差引起的干扰、寄生振荡引起的干扰、尖峰或振铃噪声引起的干扰等。

敏感器件,指容易被干扰的对象。如单片机、存贮器、A/D转换器、弱信号放大器等。传播路径,它是干扰从干扰源到敏感器件的通路和媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。干扰源抗干扰设计中优先考虑和*重要的原则是抑制干扰源,也就是尽可能地减小干扰源的du/dt及di/dt,这样做往往会起到事半功倍的效果。du/dt的减小主要是通过在干扰源两端并联电容来实现;di/dt的减小则是在干扰源回路串联电感或电阻及增加续流二极管来实现。对常见的感性负载(如继电器、电机等)通常是在其两端并接火花抑制电路,减小电火花的影响;可控硅的两端并接RC抑制电路,也可明显减低可控硅产生的噪声;仪表电路设计时在每个IC集成块的电源输入端并接一个高频滤波电容,可减小IC对电源的影响。措施一般不难解决;浪涌与下陷是电压的快变化,由于电源系统中接有反应迟缓的磁饱和或交流稳压器,往往会在这些变化点附近产生振荡,使得电压忽高忽低,其解决方法是采用快速响应的交流电源调压器;尖峰电压持续时间极短,但对仪表的危害很大,会造成逻辑功能的混乱,甚至冲坏原程序,解决方法是使用有噪声抑制能力的交流电源调节器或超隔离变压;射频干扰一般只要加接两至三节低通滤波器即可解决。接地技术:合理接地是系统抑制干扰的重要方法,接地的一般原则是:尽可能使接地电路各自形成回路,减少电路与地线之间的电流耦合;恰当布置地线使电流局限在尽可能小的范围;根据地线电流的大小和信号频率的高低,选择相应形状地线和接地方式。一般在低频电路(小于1MHz)中,其布线和元器件间的电感影响较小,因此常采用一点接地。当信号频率大于10MHz时,必须采用多点接地。高速模拟信号容易受数字噪声的影响,设计时应将模拟电路与数字电路尽量分开,分别提供电源和地线,这样在数字地上产生的压降不会影响到模拟输入信号。减小敏感器件的干扰拾取从敏感器件的角度出发,提高敏感器件的抗干扰性能就是要尽量减少对干扰噪声的拾取量,以及能从不正常状态(受干扰噪声影响所致)尽快恢复到正常状态的方法。

结束语计量仪表电路设计的成功与否,抗干扰设计是一个重要指标。本文根据自己的实践体会,介绍一些在实际应用中取得良好效果的提高抗干扰能力的方法。

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