单片机测控系统中的抗干扰技术
0概述
干扰是造成单片机测控系统故障的主要原因之一。干扰对系统的影响轻则影响测量与控制精度，重则使工作系统完全失常。要消除干扰必须抓住形成干扰的三要素，即：干扰源、耦合通道和接收设备。
1干扰因素
在单片机测控系统中，主要存在空间辐射干扰、信号通道干扰、电源干扰和数字电路引起的干扰。
抗干扰就是针对干扰的产生性质、传播途径、侵入的位置和侵入的形式，采取适当的方法消除干扰源，抑制耦合通道，减弱电路对噪声干扰的敏感性，通常需要采取“综合治理”的措施。
(1) 合理选择元器件
根据电器参数选择合理器件以满足系统性能要求。尽量选用集成度高、温漂小、抗干扰性能好以及功耗小的元器件。
(2) 电源干扰的抑制
在交流电网进线端并接压敏电阻，吸收浪涌电压，也可防雷。高频电感与电路电容组成的低通滤波器，可抑制电网引入的高频噪声。可采取模拟电路与数字电路的电源分开、电源浮空技术、使用电源隔离变压器、隔离电源技术和电源滤波技术。在设计滤波器时必须注意让谐振频率远小于干扰频率。
(3) 电场、磁场干扰的抑制
采用由导电性能良好的金属作屏蔽盒，并接大地，则屏蔽盒内电力线不会影响外部，同时外部的电力线也不会穿透屏蔽盒进入内部，前者可抑制干扰源，后者可阻截干扰的传输途径，起电场隔离的作用。磁路屏蔽是采用高磁材料并以封闭式结构为妥，并接大地。
(4) 接地技术
单片机测控系统中的高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地；交流地和信号地不能共用；将系统的各个部分全部与大地浮置起来，但系统中的各机壳接地；对于数字地，印刷板中的地线应成网状，而且其他布线不要形成环路，特别是环绕外周的环路，印刷板中的条线不能长距离平行，不得已时，应加隔离电极和跨接线或屏蔽；当A/D转换器的模拟信号较弱时，可采用三线采样双层屏蔽浮地技术提高抗共模干扰的能力；系统中的高增益放大电路最好用金属罩屏蔽起来。将屏蔽体接到放大电路的公共端，将寄生电容短路防止反馈，避免放大器的震荡；对于功率地，由于地线的电流较大，接地线的线径应较粗，且与小信号地线分开，连直流地；对于小信号前置放大电路本身采用一点接地，不能一个电路多点接地，A/D前置放大电路一般浮空。内存放大电路的印刷电路板上一点入地，这类放大器的地线一定要远离功率地和噪声地。
RF抗干扰能力的测量技术
引言
目前，大多数蜂窝电话采用时分多址(TDMA)标准，这种复用技术以217Hz的频率对高频载波进行通/断脉冲调制。容易受到RF干扰的IC会对该载波信号进行解调，再生出217Hz及其谐波成分的信号。由于这些频谱成分的绝大多数都落入音频范围，因此它们会产生令人生厌的“嗡嗡”声。由此可见，RF抗干扰能力较差的电路会对蜂窝电话的RF信号解调，并会产生不希望听到的低频噪音。作为质量保证的测试手段，测量时需要将电路置于RF环境中，该环境要与正常操作时电路的工作环境相当。
本文说明了一种通用的集成电路RF噪声抑制测量技术。RF抗干扰能力测试将电路板置于可控制的RF信号电平下，RF电平代表电路工作时可能受到的干扰强度。从而产生了一个标准化、结构化的测试方法，使用这种方法能够得到在质量分析中可重复的测试结果。这样的测试结果有助于IC选型，从而获得能够抵抗RF噪声的电路。
可以将被测器件(DUT)靠近正在工作的蜂窝电话，以测试其RF敏感度。但是，为了得到一个精确的、具有可重复性的测试结果，需要采用一种固定的测量方法，在可重复的RF场内测试DUT。解决方案是采用RF测试电波暗室，提供一个可精确控制的RF场，相当于典型移动电话所产生的RF场。
RF抗干扰能力测试装置
下面我们对MAX4232双运放和一款竞争产品X的RF抗干扰能力测试结果进行比较。RF抗干扰能力测试电路(图1)给出了待测双运放的电路板连接。每个运算放大器配置成交流放大器。没有交流信号输入时，输出设置在1.5V直流电平(VCC = 3V)。反相输入通过模拟输入端PCB引线的1.5英寸环线短路至地。该环路用来模拟实际的引线效应，实际引线在工作频率下相当于天线，接收、解调RF信号。在输出端连接一个电压表(dBV)，测量、量化运算放大器的RF噪声抑制能力。
图1. MAX4232双运放的RF噪声抑制能力测试电路
Maxim的RF测试装置(图2)产生用于测试RF抗干扰能力的RF场。测试电波暗室具有一个屏蔽室，作用与法拉第腔的屏蔽室类似，具有连接电源和输出监视器的端口。把下面列举的设备连接起来就可以组成测试装置：
监控系统的抗干扰方法
干扰不可怕，怕就怕不管三七二十一，干完了再说；
解决也不难，难就难在眉毛胡子一把抓，不得要领；
工程抗干扰四大基本要领—— “一防，二避，三抗，四补”
一防： “防”：对干扰设防，把干扰“拒之门外”。常见的有效措施：
A)传输线缆，穿镀锌铁管，走镀锌铁皮线槽，深埋地下布线等，给传输线缆一个屏蔽电磁干扰的环境，这是最基本最有效的防止干扰“入侵”的手段，包括变电站超高压环境下的安全传输，都是有效的。不足之处是成本较高，不能架空布线，施工较麻烦；
B) eie双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆，是抗干扰技术的一项自有知识产权的新成果，其原理与穿铁管基本相同，外层是干扰屏蔽层，提供内部无干扰的传输环境，内屏蔽层是同轴传输回路的实际信号地，干扰在外屏蔽层上产生感应电动势，通过接“大地”屏蔽干扰，内外屏蔽层绝缘，使干扰感应电动势与视频信号传输回路绝缘，有效防止了干扰的“入侵”。优点是布线简单方便，成本低，在不能准确判断是否会有干扰的情况下，基本可以实现“防干扰盲目布线”；
C) 工程设计和施工中，设防首先是应该考虑的；
二避： “避”：避开干扰 ，另选一条 “路”
改变源信号传输方式，属于这异类的技术有：光缆传输（模拟调制解调和数字调制解调技术），射频，微波，数字变换等各种传输方式，都属于“信息调制和变换”方式，或“频分方式”，它能有效避开源信号传输中，0-6M频率范围的直接干扰；这种方式抗干扰很有效。目前也有一些不肯介绍原理的产品，如采用编码和向上移动信号频带的方法等，大概也属于这一类产品。采用“避”的技术，工程中还应考虑两个问题：一是成本和复杂度的提高，二是变换损失——失真和信噪比的降低，不要一个矛盾掩盖另一个矛盾；
三抗： “抗”：视频信号传输过程中，如果干扰已经“混”进视频信号中，使信噪比（指信号/干扰比）严重降低，必须采用抗干扰设备，抑制干扰信号幅度，提高信噪比。目前主要技术措施有：
单片机测控系统中的抗干扰技术
摘 要：本文针对单片机测控系统中的干扰因素，并结合实际应用系统给出了采取软、硬件两种方法抗干扰的具体措施。
概述
干扰是造成单片机测控系统故障的主要原因之一。干扰对系统的影响轻则影响测量与控制精度，重则使工作系统完全失常。要消除干扰必须抓住形成干扰的三要素，即：干扰源、耦合通道和接收设备。
1干扰因素
在单片机测控系统中，主要存在空间辐射干扰、信号通道干扰、电源干扰和数字电路引起的干扰。
抗干扰就是针对干扰的产生性质、传播途径、侵入的位置和侵入的形式，采取适当的方法消除干扰源，抑制耦合通道，减弱电路对噪声干扰的敏感性，通常需要采取“综合治理”的措施。
(1) 合理选择元器件
根据电器参数选择合理器件以满足系统性能要求。尽量选用集成度高、温漂小、抗干扰性能好以及功耗小的元器件。
(2) 电源干扰的抑制
在交流电网进线端并接压敏电阻，吸收浪涌电压，也可防雷。高频电感与电路电容组成的低通滤波器，可抑制电网引入的高频噪声。可采取模拟电路与数字电路的电源分开、电源浮空技术、使用电源隔离变压器、隔离电源技术和电源滤波技术。在设计滤波器时必须注意让谐振频率远小于干扰频率。
(3) 电场、磁场干扰的抑制
采用由导电性能良好的金属作屏蔽盒，并接大地，则屏蔽盒内电力线不会影响外部，同时外部的电力线也不会穿透屏蔽盒进入内部，前者可抑制干扰源，后者可阻截干扰的传输途径，起电场隔离的作用。磁路屏蔽是采用高磁材料并以封闭式结构为妥，并接大地。
(4) 接地技术
单片机测控系统中的高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地；交流地和信号地不能共用；将系统的各个部分全部与大地浮置起来，但系统中的各机壳接地；对于数字地，印刷板中的地线应成网状，而且其他布线不要形成环路，特别是环绕外周的环路，印刷板中的条线不能长距离平行，不得已时，应加隔离电极和跨接线或屏蔽；当A/D转换器的模拟信号较弱时，可采用三线采样双层屏蔽浮地技术提高抗共模干扰的能力；系统中的高增益放大电路最好用金属罩屏蔽起来。将屏蔽体接到放大电路的公共端，将寄生电容短路防止反馈，避免放大器的震荡；对于功率地，由于地线的电流较大，接地线的线径应较粗，且与小信号地线分开，连直流地；对于小信号前置放大电路本身采用一点接地，不能一个电路多点接地，A/D前置放大电路一般浮空。内存放大电路的印刷电路板上一点入地，这类放大器的地线一定要远离功率地和噪声地。
