計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第九章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)(完整版)
【正文】 4．電流傳送 當(dāng)傳感器信號(hào)距離主機(jī)很遠(yuǎn)時(shí)很容易引入干擾。現(xiàn)已有專門用于傳遞模擬信號(hào)的線性光電耦合器，例如 BB公司的 ISO100 由于光電耦合器具有可靠的開關(guān)特性，所以用它來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的隔離是目前光電隔離的主要形式。共模干擾對(duì)系統(tǒng)的影響是轉(zhuǎn)換成串模干擾的形式來作用于系統(tǒng)的。 二、干擾的作用途徑 1．傳導(dǎo)耦合 干擾由導(dǎo)線進(jìn)入電路中稱為傳導(dǎo)耦合。 2 干擾信號(hào)通過分布電容進(jìn)行傳遞稱為靜電耦合。 圖 92 串模干擾示意圖 第二節(jié) 過程通道的抗干擾技術(shù) 一、共模干擾的抑制 抑制共模干擾的主要方法是設(shè)法消除不同接地點(diǎn)之間的電位差。對(duì)模擬信號(hào)的隔離也可以通過 V/F變換器將其變成不同頻率的數(shù)字信號(hào)，然后由光電耦合器傳送。如果在傳感器出口處將被測(cè)信號(hào)由電壓轉(zhuǎn)換為電流，以電流形式傳送信號(hào)，將大大提高信噪比，從而提高傳輸過程中的抗干擾能力。雙絞線的波阻抗一般在100～ 200Ω之間，紋花越密，波阻抗越低。為了同時(shí)兼顧高電平和低電平兩種情況，可選取 R1=R2=2RP，此時(shí)等效電阻 R=RP。對(duì)于這些誤動(dòng)作，可以在應(yīng)用程序中每隔一段時(shí)間發(fā)出一次輸出命令，不斷地關(guān)閉閘門或者開啟閘門。在某些重要的指令前也可插入兩條 NOP指令，以保證其正確執(zhí)行。 。 二、常用的接地方法 1．一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地 對(duì)于信號(hào)頻率小于 1MHz的電路，采用一點(diǎn)接地，防止地環(huán)流的產(chǎn)生；當(dāng)信號(hào)頻率大于 10MHz時(shí)，應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地；如果信號(hào)頻率在 1～ 10MHz之間，當(dāng)?shù)鼐€長(zhǎng)度不超過信號(hào)波長(zhǎng)的 1/20時(shí)，可以采用一點(diǎn)接地，否則就要多點(diǎn)接地。 第五節(jié) 電源系統(tǒng)的抗干擾技術(shù) 一、抗干擾穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)常用的直流穩(wěn)壓電源如圖 915所示。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，電源變壓器做成雙屏蔽 5．直流穩(wěn)壓系統(tǒng) 直流穩(wěn)壓系統(tǒng)包括整流器、濾波器、直流穩(wěn)壓器和高頻濾波器等幾部分，常用的直流穩(wěn)壓電路如圖 917所示。 二、電源系統(tǒng)的異常保護(hù) 1．不間斷電源 UPS 在正常情況下，由交流電網(wǎng)向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電，并同時(shí)給 UPS的電池組充電。 （ 1）考慮到銅膜導(dǎo)線自身的電阻、電感效應(yīng)，布線時(shí)不易太長(zhǎng)，避免反射干擾以及高壓放電現(xiàn)象的產(chǎn)生，拐角處宜用45度角或圓弧方式，不能有尖角形態(tài)出現(xiàn)。當(dāng)信號(hào)頻率比較大時(shí)，地線電感的影響較大，所以宜采用就近接地的多點(diǎn)接地法。 （ 2）電源線、接地線布線的方向要與信號(hào)線運(yùn)行方向一致。 （ 2）每個(gè)集成電路芯片配置一個(gè) ，若位置有限，可以考慮 4～ 8個(gè)集成芯片配置一個(gè)。 （ 2）數(shù)字地線與模擬地線，不同的電源電壓、高速電路與低速電路等的地線要分開設(shè)置，最后匯總到電源端。 （ 2）銅膜導(dǎo)線的線寬，應(yīng)以能滿足電氣性能要求而又便于生產(chǎn)為準(zhǔn)，它的最小值取決于流過它的電流以及加工過程的抗剝強(qiáng)度。 2．連續(xù)備用供電系統(tǒng) 連續(xù)備用供電系統(tǒng)由柴油發(fā)電機(jī)供電，在兩種供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換期間，由電池完成平滑過渡，以避免電源更換對(duì)系統(tǒng)的沖擊。圖中 C1為平滑濾波電容，常選用幾百～幾千 μF的電解電容，用以減小整流橋輸出電壓的脈動(dòng)。 1．隔離變壓器 隔離變壓器的作用有兩個(gè)：其一是防止浪涌電壓和尖峰電壓直接竄入而損壞系統(tǒng)；其二是利用其屏蔽層阻止高頻干擾信號(hào)竄入。否則，數(shù)字回路通過模擬電路的地線再返回到數(shù)字電源，將會(huì)對(duì)模擬信號(hào)
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