检测系统抗干扰技术
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传感器中使用的抗干扰技术1.1绕线技术:通过绕线使传感器输出电缆进行电磁屏蔽,减少外部电磁干扰对传感器的影响。
1.2金属屏蔽技术:在传感器的外壳或电路板上添加金属屏蔽层,阻挡外部的电磁干扰。
1.3增加滤波器:在传感器的电路中增加低通、高通或带通滤波器,滤除干扰频率的信号。
1.4增加隔离器:将传感器与被测对象的电路隔离,阻止干扰信号的传播。
1.5引入可变增益放大器:根据不同的工作环境,通过调整放大器的增益,提高传感器的输入信号与干扰信号的动态范围。
2.1数字滤波技术:通过数字信号处理算法,滤除干扰信号,提取有效的测量信号。
2.2校正算法:通过对不同工作环境下的干扰信号的分析和建模,设计相应的校正算法,消除干扰对测量结果的影响。
2.3故障诊断技术:通过对传感器输出信号的监测和分析,检测传感器是否受到干扰或故障,并提供相应的补偿或报警。
2.4信号处理算法:通过对传感器输出信号进行处理,提取有效信息,滤除干扰信号。
2.5信号采样技术:通过合理的采样频率和采样精度,提高传感器对有效信号的采样率,减少干扰信号的干扰。
3.电磁兼容性设计技术3.1地线设计:合理设计传感器的地线布线,减少电磁辐射和电磁感应。
3.2电源线设计:合理设计传感器的电源线布线,减少电磁干扰和电磁感应。
3.3路由规划:合理规划传感器的布线路径,尽量避免与其他电磁源的干扰。
3.4屏蔽灵敏部件:对于传感器中的灵敏部件,如ADC等,使用合适的屏蔽措施,减少电磁干扰。
3.5系统排布:合理布置传感器系统中各个模块的位置和间距,减少它们之间的电磁干扰。
4.地址编码技术4.1使用独特的地址编码:将每个传感器分配一个独一无二的地址,通过地址编码来区分传感器之间的信号。
4.2增加容错机制:在地址编码中增加冗余信息,使得接收端能够校验传输的地址信息是否正确。
4.3时钟同步:通过时钟同步技术,使得传感器能够在相同的时间窗口内发送和接收信号,避免信号混淆和干扰。
几种抗干扰技术在自动化计量测试系统中的应用张丽梅(91388部队96分队,陈新宁广东湛江524022)《鬃滋鬻鬻鬃攀鬻爨鬻豢i自动化计量测试系统{以下简称自测系统)测试数据的精度和准确性不仅与计量标准指标的高低有关系,有时一些随机的因素也可能导致自测系统数据错误、状态混乱以及性能不稳,所以系统的可靠性和稳定性对测试数据精度和准确性也有很大的影响。
由数控系统及数控技术实现的自测系统的可靠性和稳定性主要是通过数控系统的抗干扰设计实现的,因此,抗干扰设计是研制自测系统过程中一个非常重要的方面。
著要有效的抑制干扰,找到干扰源,防患于源处是积极的措施。
1系统的干扰源分析自测系统的干扰主要来自以下几个方面:1.I电源系统引入的于扰在自测系统的数控部分通常使用小尺寸,高效率的开关直流电源。
这种稳压电源,如果滤波电容上积蓄的能量使端电压某一值不能保证控制系统要求的电压时,就会被控制系统认为电源断电,按停电处理,使测试系统瞬间停机,这样无疑会给计量测试带来严重的影响。
12导线相互耦合干扰在测试系统内部有许多导线,导线之间的互相耦合是干扰系统工作的原因之一。
这种耦合可以分为:同一电路板内电路间的耦合、板问耦合、I /0信号线间的耦合以及电源线于系统的耦合。
从性质上看,这些耦合一般都是电场耦合或磁场耦合。
13自然干扰自然干扰是指大气层发生的自然现象所引起的干扰,以及来自宇宙的电磁波辐射干扰,如雷电、大气底层电场的变化、电离层变化及太阳黑子的电磁辐射等,其中雷电干扰最为严重。
雷电不仅能造成回路的强干扰,有时还会烧毁输入模块。
14温、湿度硬腐蚀一t 生4"-质对可靠性的影响尽管计量标准设备在进行计量测试时一般都会有检定规程具体的环境要求做保障,但是由于系统存放环境的不同,使用地区常年温湿度的差异,比如我单位地处南方海滨,常年高温、高湿,存放环境不可能完全保证,这样就可能会使电路板腐蚀,接插件氧化等造成接触不良,影响系统可靠性,因此,应尽量保持环境干燥,少用接插件及IC 插座,采用直接焊接的方法互连,必要的接插件或连接器最好采用镀金或其他的防腐处理。
第29卷 第3期2008年9月内蒙古农业大学学报Journal of Inne r Mongolia Agricultura l Universit yVol .29 No .3Sep .2008测控系统中单片机抗干扰技术3曲 辉, 郗福兵, 张海军(内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特 010018)摘要: 目前,单片机应用系统已在工业测控领域中得到广泛的应用,由于单片机对干扰属于敏感器件,容易受到干扰影响,导致整个测控系统瘫痪,因此在系统设计上充分考虑抗干扰设计,提高系统的可靠性尤为重要。
本文根据干扰的来源,从硬件、软件两方面展开避错、纠错设计,研究分析了测控系统中单片机系统抗干扰的解决措施。
关键词: 单片机; 抗干扰; 硬件; 软件中图分类号: TP332.3 文献标识码: A 文章编号:1009-3575(2008)03-0191-03THE ANT I -JA MM ING TECHOLO G Y O F SING L E CH IPM I CROCOM PUTER O N M EASURE M ENT AN D CO NTROL SYSTE MQU Hui, Xi F U -bing, ZHA N G Hai -jun(College of Mecha nica l a nd E lectrica l Engineering,Inner M o ngolia Agricultura l U niv ersity ,Huhhot 010018,China )Ab stra ct: A t p re s ent,app licati on system of single chi p m icroco mputer has been extensively app lied in industry mea s ure m ent and control field a lready,because single chip m ic r ocompute r for jamm ingwas sensitive device,s o it wa s unde rg one j amm i ng influence ea si 2l y,whi ch can caused the entire measure m ent and contr ol s ystem t o be pa ralyzed .The refore,in order t o ra ise syste m atic re liability,anti -ja mm i ng de signing need to be fully considered on System De signing .This pape r adopted the desi gn of av oiding and rectifyingw r ong fro m both the ha rd ware and s oft w a re,studied and analyzed res olve mea sures of Single chi p m icroco mputer anti -j amm ing on mea sure 2ment and control s ystem according t o jamm ing s ources .Key wor ds: Singl e chip m i c rocompute r; anti -ja mm i ng ; hard wa re; s oft wa re引言目前,单片机应用系统在工业测控领域中得到广泛的应用,单片机系统的可靠性越来越受到人们的关注。
集成电路设计中抗干扰技术与性能验证详解近年来,随着集成电路技术的迅猛发展,电子设备的功能日益复杂,因此抗干扰技术在集成电路设计中显得尤为重要。
本文将详细阐述抗干扰技术在集成电路设计中的应用以及相应的性能验证方法。
首先,我们将介绍抗干扰技术在集成电路设计中的重要性。
随着集成度的提高,集成电路上的元件和线路密集度也相应增加,这导致相互之间的电磁干扰问题日益凸显。
电磁干扰会引入噪声信号,使电路发生误动作、产生错误的计算结果甚至严重破坏整个系统的正常工作。
因此,抗干扰技术是确保集成电路的稳定性和可靠性的关键因素之一。
抗干扰技术主要包括电源抗干扰、布局抗干扰和线路抗干扰。
电源抗干扰主要通过滤波、屏蔽和隔离等手段来减少电源上的噪声干扰。
布局抗干扰则通过合理分配集成电路的布局,将敏感电路和干扰源之间的距离最大化,以降低干扰的传播。
线路抗干扰则涉及信号处理的抗干扰方法,例如差分信号传输和干扰源的去耦等。
在集成电路设计中,这些抗干扰技术需要与系统级抗干扰策略相结合,以解决电路设计中的各种干扰问题。
为了验证集成电路的抗干扰性能,性能验证方法也显得尤为重要。
性能验证主要包括功能性验证和可靠性验证。
功能性验证旨在确保电路的基本功能是否正常,可以通过信号发生器和逻辑分析仪等工具进行测试。
而可靠性验证则主要针对电路对外部干扰的响应能力,例如电磁辐射和射频干扰等。
可靠性验证通常借助专业软件模拟工具进行仿真和模拟,以评估电路在实际工作环境中的可靠性。
另外,抗干扰性能的验证也需要从系统级进行考虑。
在设计验证阶段,可以使用系统仿真工具来评估整个电子系统的抗干扰性能。
通过在仿真环境中模拟各种干扰和应对策略,可以得出系统在不同工作条件下的性能表现,从而指导整个系统的设计和优化。
除了抗干扰性能的验证,集成电路设计中还必须考虑到功耗和可靠性等因素。
功耗方面,集成电路设计需要尽量降低功耗,以满足电子设备对能源的高效利用要求。
可靠性方面,集成电路设计需要充分考虑环境因素、制造工艺和使用寿命等,以确保电路在长期运行中不会出现故障。
浅谈测控仪器的干扰源问题与抗干扰技术【摘要】本文对仪器产生干扰的来自电磁感、静电感应等几个来源进行了介绍,分析了干扰来自化学电势跟附加热点电势的特点,指出相关的减低干扰可以采取接地方式及屏蔽技术。
【关键词】测控仪器;干扰源;抗干扰技术基于仪器使用范围的广泛性,例如野外矿山的自然环境或者工业相关检测与控制的现场等,这些复杂的应用环境要求对仪器的开发要求考虑到仪器的普遍适应能力如抗干扰能力和可靠性等。
仪器研制单位技术人员应该做到认真考虑以上因素。
不仅仅在仪器硬件设计方面考虑环境适应性,在软件研发上也能够采取相关措施提高仪器的抗干扰能力。
测控仪器在工矿企业使用时,外部环境比较影响运行的质量,很多大功率能耗也同样高的大型设备存在于这个环境中。
大功率特别是大感生负载的启停往往会使电网产生几百伏甚至几千伏的尖脉冲干扰。
工业电网欠压或过压,常常达到额定电压的16%,这种恶劣的供电有时长达几小时、甚至几天。
在工矿现场,各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆,由于导线间存在电容性祸合、电感性祸合和电场磁场组合祸合,也是仪器通道出现干扰的主要原因之一,特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚,多路开关或保持器性能不好,也会引起仪器临近通道信号的窜扰。
野外天气情况的变化:如雷电、风雨等容让空间电磁场产生了变化,这些因素都会让仪器受到干扰不能正常运行。
仪器使用现场对温度和湿度也有一定的要求,因为这些条件变化也会让仪器电路的参数产生改变。
具有腐蚀性的气体、酸碱盐的作用,野外的风沙、雨淋、甚至鼠咬虫蛀等都会影响仪器的可靠性。
仪器在现场运行所受到的干扰各种各样,对不同的干扰采取不同的措施。
1.对仪器产生干扰的几个来源电力网络的运行状态发生短暂的改变、电气设备的运行情况变化、空间雷电天气现象发生过程中引起的辐射干扰和系统电源线、信号引线、接地等引起的系统外引线干扰。
这些干扰总体上分为两大类:这些内部和外部干扰,大致有下文叙述的几类:1.1干扰来自电磁感应这种电磁感应干扰被归类在磁耦合现象中。