硬件抗干擾技術ppt課件-資料下載頁
2025-01-15 06:04本頁面
【正文】 ， 可以采用單點接地方式； （ 因為布線和器件間的電感影響較小 ， 而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大 ， 因而應采用一點接地 ） ? 當頻率高于 10MHz時 ， 可以采用多點接地方式 。 （ 因為接地引線的感抗與頻率和長度成正比 ， 工作頻率高時將增加共地阻抗 ， 必將增大共地阻抗產生的電磁干擾 ， 所以要求地線的長度盡量短 。 采用多點接地時 ， 盡量找最接近的低阻值接地面接地 ） ? 在 1至 10MHz之間 ， 如果用單點接地時 ， 其地線長度不得超過波長的 1/20， 否則應使用多點接地 。 ? 單點接地的目的是避免形成地環(huán)路 ， 地環(huán)路產生的電流會引入到信號回路內引起干擾 。 在工業(yè)控制系統(tǒng)中，信號頻率大多小于 1MHZ，所以通常采用單點接地方式， 如圖所示 。 ? 地環(huán)路產生的原因 ：地環(huán)路干擾發(fā)生在通過較長電纜連接的相距較遠的設備之間 ， 其產生的內在原因是設備之間的地線電位差 ， 地線電壓導致了地環(huán)路電流 ， 由于電路的非平衡性 ， 地環(huán)路電流導致對電路造成影響的 共模干擾電壓 。 ? 在計算機控制系統(tǒng)中 ， 各種地一般應采用分別回流法單點接地 。 模擬地 、 數字地 、 安全地的分別回流法如圖所示 。 模擬地橫匯流條模擬地縱匯流條數字地橫匯流條數字地縱匯流條接地板系統(tǒng)地安全地（機殼地）圖 9 25 分別回流法單點接地方式大地回流法接地示例 匯流條由多層銅導體構成，截面呈矩形，各層之間有絕緣層。采用多層匯流條以減少自感，可減少干擾的竄入途徑。在稍考究的系統(tǒng)中，分別使用橫向匯流條及縱向匯流條，機柜內各層機架之間分別設置匯流條，以最大限度減小公共阻抗的影響。在空間將數字地匯流條與模擬地匯流條間隔開，以避免通過匯流條間電容產生耦合。 安全地（機殼地）始終與模擬地和數字地隔離開。這些地之間只是在最后才匯聚一點，而且常常通過銅接地板交匯，然后用線徑不小于 30 的多股軟銅線焊接在接地板上深埋地下。 2mm (2)低頻接地技術 ① 一點接地方式 信號地線的接地方式應采用一點接地，而不采用多點接地。一點接地主要有兩種接法：即串聯(lián)接地和并聯(lián)接地 。 各自的優(yōu)缺點： 從防止噪聲角度看 ， 如圖所示的串聯(lián)接地方式是最不適用的 ， 由于地電阻 rr2和 r3是串聯(lián)的 ， 所以各電路間相互發(fā)生干擾 。 并聯(lián)接地方式在低頻時是最適用的 ， 因為各電路的地電位只與本電路的地電流和地線阻抗有關 ， 不會因地電流而引起各電路間的耦合 。 這種方式的缺點是需要連很多根地線 ， 用起來比較麻煩 。 ② 實用的低頻接地 ? 一般在低頻時用串聯(lián)一點接地的綜合接法 ， 即在符合噪聲標準和簡單易行的條件下統(tǒng)籌兼顧 。 也就是說可用分組接法 ，即 低電平電路經一組共同地線接地 ， 高電平電路經另一組共同地線接地 。 ? 一條是低電平電路地線；一條是繼電器 、 電動機等的地線(稱為 “ 噪聲 ” 地線 )；一條是設備機殼地線 (稱為 “ 金屬件 ”地線 )。 這三條地線可以在一點連接接地 。 (3) 通道饋線（電纜）的接地技術 ① 電路一點地基準：一個實際的模擬量輸入通道 ， 總可以簡化成由信號源 、 輸入饋線和輸入放大器 3部分組成 。 ? 如圖所示的將信號源與輸入放大器分別接地的方式是不正確的 。 這種接地方式之所以錯誤 ， 是因為它不僅會遭致磁場耦合的影響 ， 而且還會因 A和 B兩點地電位不等而引起環(huán)流噪聲干擾 。 忽略導線電阻 ， 誤認為 A和 B兩點都是地球地電位應該相等 ， 是造成這種接地錯誤的根本原因 。 ? 為了克服雙端接地的缺點 ， 應將輸入回路改為單端接地方式 。當單端接地點位于信號源端時 ， 放大器電源不接地；當單端接地點位于放大器端時 ， 信號源不接地 。 導線的屏蔽，主要是針對電場耦合和磁場耦合干擾。而下面，將從如何克服地環(huán)流影響的角度來分析和解決接地問題。 ② 電纜屏蔽層的接地：當信號電路是一點接地時 ， 低頻電纜的屏蔽層也應一點接地 。 如欲將屏蔽一點接地 ， 則應選擇較好的接地點 。 ? 當一個電路有一個不接地的信號源與一個接地的 (即使不是接大地 )放大器相連時 ， 輸入線的屏蔽應接至放大器的公共端；當接地信號源與不接地放大器相連時 ， 即使信號源端接的不是大地 ， 輸入線的屏蔽層也應接到信號源的公共端 。 (4)主機外殼接地但機芯浮空 ? 為了提高計算機的抗干擾能力 ， 將主機外殼作為屏蔽罩接地 。 而把機內器件架與外殼絕緣 ， 絕緣電阻大于 50MΩ， 即機內信號地浮空 。這種方法安全可靠 ， 抗干擾能力強 ， 但制造工藝復雜 ， 一旦絕緣電阻降低就會引入干擾 。 (5)多機系統(tǒng)的接地 ? 在計算機網絡系統(tǒng)中 ， 多臺計算機之間相互通信 ， 資源共享 。如果接地不合理 ， 將使整個網絡系統(tǒng)無法正常工作 。 近距離的幾臺計算機安裝在同一機房內 ， 可采用多機一點接地方法 。 對于遠距離的計算機網絡 ， 多臺計算機之間的數據通信 ， 通過隔離的辦法把地分開 。 ? 例如：采用變壓器隔離技術 、 光電隔離技術和無線電通信技術 。 ? 計算機控制系統(tǒng)總是處在干擾頻繁的惡劣環(huán)境中，因此如果沒有足夠的抗干擾措施，即使系統(tǒng)的各種硬件與軟件的設計都很合理，也未必能正常地工作。 抗干擾能力是設計與運行一個計算機控制系統(tǒng)必須要考慮的重要指標。 但干擾的形式與危害多種多樣，而系統(tǒng)的結構與功能又是各式各樣。因此，應當根據具體的實際系統(tǒng)采取相應的抗干擾措施。 ? 本節(jié)從干擾的來源與傳播途徑入手，分析了硬件方面的各種抗干擾措施。重點討論了對系統(tǒng)過程通道中串模干擾與共模干擾的抑制，對 CPU主機的程序運行監(jiān)視復位系統(tǒng)，另外對電源系統(tǒng)與接地系統(tǒng)的抗干擾措施也作了介紹。 小結 作業(yè)： , ,
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