引論：我們?yōu)槟砹?3篇抗干擾技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

無(wú)線通信抗干擾技術(shù)主要包括五個(gè)方面：第一，跳頻技術(shù)，主要是指無(wú)線抗干擾的一種形式，采用拓展頻譜的方式，實(shí)現(xiàn)載波頻率在多個(gè)頻率上偽隨機(jī)跳變，避免其中一個(gè)頻段的強(qiáng)干擾信號(hào)，這種跳變體現(xiàn)的是頻移鍵控方式。另外，在頻譜上，則是將信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)的跳變，且在發(fā)送和接收端已經(jīng)輸入跳頻規(guī)律，能夠與跳頻及時(shí)對(duì)接。因此，應(yīng)用跳頻技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳輸目標(biāo)。第二，擴(kuò)頻技術(shù)，主要是由跳頻和直接擴(kuò)頻兩方面構(gòu)成，一般在軍事抗干擾及移動(dòng)通信系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用比較廣泛。信號(hào)在頻域中形式展現(xiàn)形式為與其相反的形式，時(shí)間上有限的信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)限延展，例如：窄帶脈沖信號(hào)，其頻譜寬帶較寬，在信號(hào)傳輸過(guò)程中，進(jìn)行抽樣，發(fā)線其信號(hào)碼元速率極高，從而降低擾的影響。3G核心技術(shù)CDMA技術(shù)采用的正是直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，但是，受到多個(gè)用戶進(jìn)行隨機(jī)接入特點(diǎn)的影響，極易受到外界干擾，造成用戶傳輸信息難以同步進(jìn)行，造成多址干擾，嚴(yán)重影響了通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量及系統(tǒng)容量，由此，將積極引進(jìn)多用戶檢測(cè)技術(shù)，解決這一問(wèn)題。第三，MIMO技術(shù)，目前，MIMO技術(shù)主要在特定局域網(wǎng)技術(shù)中，主要是通過(guò)多入多出機(jī)制，增強(qiáng)信息傳輸信道強(qiáng)度，避免信道衰減，確保信號(hào)功率下降，在發(fā)送端和接收端設(shè)置多條天線，通過(guò)這種方式，能夠提高無(wú)線通信系統(tǒng)性能的同時(shí)，還能夠擴(kuò)展信道容量，從而提高通信系統(tǒng)抗干擾能力，完成信息傳輸任務(wù)。第四，智能技術(shù)，相比較而言，智能技術(shù)主要是借用或者應(yīng)用相同地域中其他同類(lèi)通信設(shè)施天線，進(jìn)行相互作用，其最大的優(yōu)勢(shì)在于，能夠確保每一條天線實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐瑫r(shí)，還能夠有效避免干擾信號(hào)，提升系統(tǒng)抗干擾性能。第五。混合技術(shù)，主要將各類(lèi)抗干擾技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并形成新型混合抗干擾技術(shù)，例如：DS/FH技術(shù)等。一般情況下，雖然混合技術(shù)是由單一的技術(shù)混合而成，其要比任何單一技術(shù)更為復(fù)雜，且實(shí)現(xiàn)抗干擾目標(biāo)難度較大，但是，在具體應(yīng)用過(guò)程中，從協(xié)同學(xué)理論教學(xué)來(lái)看，混合技術(shù)發(fā)揮的價(jià)值要比獨(dú)立技術(shù)總和效果更大，例如：上文剛剛提到的DS/FH技術(shù)，在處理增益方面比單獨(dú)技術(shù)處理效果更為明顯，能夠獲取更為優(yōu)質(zhì)的跳頻效果，且擁有更加廣泛的頻譜，進(jìn)而有效提高增益，但是，混合技術(shù)也存在一定缺陷，由于其復(fù)雜度較高，必然會(huì)增加其開(kāi)發(fā)成本，難以實(shí)現(xiàn)廣泛推廣和普及。

三、無(wú)線通信抗干擾技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

無(wú)線通信不斷發(fā)展，推動(dòng)了抗干擾技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)日益滲透下，未來(lái)，將會(huì)朝著更好地方向發(fā)展，首先，新型抗干擾技術(shù)，無(wú)線通信技術(shù)不斷更新和發(fā)展，同時(shí)，抗干擾技術(shù)也隨之發(fā)展，只有實(shí)現(xiàn)均衡發(fā)展，才能夠?yàn)樾滦蜔o(wú)線通信技術(shù)發(fā)展提供保障，促進(jìn)無(wú)線通信健康發(fā)展，避免受到外界干擾。因此，未來(lái)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)將會(huì)開(kāi)發(fā)出新型調(diào)制方式，并在實(shí)際中得到廣泛推廣，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)；其次，綜合性，目前，混合技術(shù)在無(wú)線通信抗干擾方面發(fā)揮著積極作用，未來(lái)，抗干擾形式將會(huì)隨著通信方式的變化衍生出不同的手段，并將這些手段有機(jī)結(jié)合，建立在不影響系統(tǒng)復(fù)雜程度的基礎(chǔ)上，利用綜合技術(shù)，堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析原則，采取針對(duì)性措施，加強(qiáng)對(duì)不同干擾因素的調(diào)整，進(jìn)而為無(wú)線通信事業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。

篇2

前言

單片機(jī)控制系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室反復(fù)實(shí)驗(yàn)都可以得到很好的預(yù)期效果,然而把系統(tǒng)放到實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)卻不能工作。論文大全，遙控系統(tǒng)抗干擾分析。原因是工作現(xiàn)場(chǎng)比實(shí)驗(yàn)室環(huán)境惡劣,系統(tǒng)受到了各種各樣的干擾,加之構(gòu)成系統(tǒng)的元器件本身方面存在的可靠性，以及系統(tǒng)本身各部分之間的相互耦合因素等原因，系統(tǒng)必須增加一些有效的抗干擾措施才能正常運(yùn)行。論文大全，遙控系統(tǒng)抗干擾分析。據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)之談，有時(shí)存在后期的抗干擾工作往往會(huì)比前期的設(shè)計(jì)工作還要艱巨,花費(fèi)的時(shí)間也需要得更多,所以說(shuō)抗干擾技術(shù)是非常重要,關(guān)于在抗干擾措施是否能夠運(yùn)用得恰當(dāng)方面，其直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

一、單片機(jī)遙控系統(tǒng)系統(tǒng)工作原理

單片機(jī)以其體積小、價(jià)格廉、面向控制等方面的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使得單片機(jī)在各種工業(yè)控制、儀器儀表、產(chǎn)品的自動(dòng)化、智能化方面獲得了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)的遙控系統(tǒng)以單片機(jī)系統(tǒng)為基本控制單元,能夠構(gòu)成無(wú)線傳輸系統(tǒng)、速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等等,而且其優(yōu)點(diǎn)是，能夠在三公里外控制運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的啟動(dòng)、速度快慢、停止、往返。而且最特別的是在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)行過(guò)程中，可根據(jù)需要隨機(jī)調(diào)節(jié)速度快慢,調(diào)速一般是在7~25km/h范圍。單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制了所有這些狀態(tài),開(kāi)始通過(guò)鍵盤(pán)輸入控制參數(shù),然后經(jīng)過(guò)單片機(jī)運(yùn)算和處理行為,并且通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊完成對(duì)參數(shù)的無(wú)線傳輸、運(yùn)行狀態(tài)以及調(diào)速設(shè)備的控制方式,達(dá)到遙控運(yùn)行的目的要求。

二、單片機(jī)遙控系統(tǒng)系統(tǒng)受干擾原因及危害

在電磁干擾較弱時(shí)，其可靠性和穩(wěn)定性往往是容易達(dá)到應(yīng)用要求，這方面尤其是在室內(nèi)體現(xiàn)出來(lái)，然而對(duì)在室外，會(huì)遇到各種各樣的環(huán)境條件，尤其是那種在工作環(huán)境較惡劣的情況下，就會(huì)導(dǎo)致儀器儀表工作不正常或失靈。而單片機(jī)的遙控系統(tǒng)一般都安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，而在工業(yè)現(xiàn)成環(huán)境中的干擾大多是以窄脈沖的形式出現(xiàn)，而這樣的形式其最終造成微機(jī)系統(tǒng)故障的多數(shù)現(xiàn)象都是“死機(jī)”現(xiàn)象。究其原因是計(jì)算機(jī)中的CPU在執(zhí)行某條指令時(shí)，受周?chē)h(huán)境干擾的沖擊，影響到它的操作碼或地址碼發(fā)生改變，最終致使該條指令出現(xiàn)錯(cuò)誤。這時(shí)，CPU就會(huì)執(zhí)行隨機(jī)拼寫(xiě)的指令，并將其操作數(shù)作為操作碼執(zhí)行，從而導(dǎo)致有關(guān)程序“跑飛”或進(jìn)入“死循環(huán)”。對(duì)于在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中由于諸多大型用電設(shè)備的投入或者是撤出電網(wǎng)運(yùn)行，經(jīng)常都會(huì)造成系統(tǒng)的電源電壓不穩(wěn)，如果當(dāng)電源電壓降低或掉電時(shí)，這樣就會(huì)造成重要的數(shù)據(jù)丟失的可能性，以至于系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，而且干擾也會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)內(nèi)部程序指針錯(cuò)亂現(xiàn)象，從而使得中斷程序運(yùn)行超出定時(shí)時(shí)間。關(guān)于RAM中計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)被沖亂，導(dǎo)致程序計(jì)算出錯(cuò)誤的結(jié)果。論文大全，遙控系統(tǒng)抗干擾分析。假設(shè)設(shè)法在電源電壓降到一定的限量值之前，單片機(jī)進(jìn)行快速地保存重要數(shù)據(jù)，將會(huì)最大限度地減少損失，對(duì)于干擾源的影響會(huì)使系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性大大降低，嚴(yán)重的情況還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行紊亂，造成生產(chǎn)事故。

三 如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的遙控系統(tǒng)的抗干擾

關(guān)于高頻干擾噪聲和有用信號(hào)的頻帶是不同的,其解決方法是在導(dǎo)線上增加濾波器的方法來(lái)切斷高頻干擾噪聲的傳播,或者也可加隔離光耦來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。關(guān)于電源噪聲的危害最大。需要把電源做得好,其整個(gè)電路的抗干擾能力就解決了一大半問(wèn)題。對(duì)于在單片機(jī)系統(tǒng)中還可借助于一定的外部附加電路來(lái)監(jiān)測(cè)電源電壓，當(dāng)在電源發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)通知單片機(jī)快速保存重要數(shù)據(jù)，同時(shí)斷開(kāi)單片機(jī)外圍設(shè)備用電電源，從而使整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的功耗降到最低點(diǎn)。目前市場(chǎng)上許多單片機(jī)對(duì)電源噪聲都是十分敏感的,那么就要給單片機(jī)電源加濾波電路或穩(wěn)壓器,達(dá)到減小電源噪聲對(duì)單片機(jī)的干擾。比如,可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路,當(dāng)然條件要求不高時(shí)也可用100Ω電阻代替磁珠。當(dāng)電源恢復(fù)正常時(shí)，取消掉電工作方式，通過(guò)復(fù)位單片機(jī)，使系統(tǒng)重新正常工作。

單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的抗干擾與系統(tǒng)的接地方式也存在很大的影響，接地技術(shù)有能夠抑制噪音的效果。所以說(shuō)一個(gè)良好的接地能在很大程度上抑制系統(tǒng)內(nèi)部噪音耦合的現(xiàn)象，而且還能夠防止外部干擾的侵入，能夠真正提高系統(tǒng)的抗干擾能力。在這里需要注意的是，如果要求設(shè)備的金屬外殼等需要安全接地，其屏蔽用的導(dǎo)體的必須能夠很好的接地，這樣才能為單片機(jī)系統(tǒng)提供良好的地線，并且對(duì)提高系統(tǒng)的抗干擾能力極為有效果。論文大全，遙控系統(tǒng)抗干擾分析。尤其是對(duì)于有防雷擊要求的系統(tǒng)，其良好的接地是至關(guān)重要的。假設(shè)系統(tǒng)不能接地，或者是雖有地線現(xiàn)象，但是接地電阻過(guò)大，就會(huì)抗干擾元件就不能正常發(fā)揮其應(yīng)有的作用了。

關(guān)于單片機(jī)供電的電源的地俗稱邏輯地，并且和大地的地的關(guān)系具有相通性、浮空性、或接電阻性。但是不能把地線隨便接在暖氣管子上。堅(jiān)決不能把接地線與動(dòng)力線的火線、零線中的零線相混淆。因?yàn)閱纹瑱C(jī)系統(tǒng)通常存在模擬電路和數(shù)字電路兩種，并且關(guān)于數(shù)字地與模擬地是要分開(kāi)，只是在一點(diǎn)相連，假設(shè)兩者不分，就會(huì)存在互相干擾現(xiàn)象，那么可以把控制條件中的關(guān)于一次采樣和處理控制輸出更改為循環(huán)采樣和處理控制輸出，這樣能夠?qū)T性較大的控制系統(tǒng)具有良好的抗偶然因素干擾作用效果。

設(shè)置輸出狀態(tài)寄存單元來(lái)抗干擾。其程序是根據(jù)單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理后的輸出結(jié)果為依據(jù)，設(shè)置出相應(yīng)的輸出狀態(tài)寄存單元形式，假設(shè)其中干擾侵入輸出通道將輸出狀態(tài)破壞時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)在定時(shí)查詢寄存單元的輸出狀態(tài)信息時(shí)，并發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)糾正輸出狀態(tài)。論文大全，遙控系統(tǒng)抗干擾分析。

設(shè)置自檢程序來(lái)抗干擾。論文大全，遙控系統(tǒng)抗干擾分析。通常是在計(jì)算機(jī)內(nèi)的特定位置或某些內(nèi)存單元中來(lái)設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志，并且在開(kāi)機(jī)后或有自檢中斷請(qǐng)求要求時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首先將運(yùn)行自檢測(cè)試程序，如對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬方面的測(cè)試，對(duì)測(cè)試結(jié)果再通過(guò)某種方式顯示出來(lái)，目的是保證系統(tǒng)中信息存儲(chǔ)、傳輸、運(yùn)算的高可靠性。設(shè)計(jì)單片機(jī)的遙控系統(tǒng)過(guò)程中，要求電路的元器件或線路布局合理以消除元器件之間的電磁耦合相互干擾，如去耦電路或者是平衡電路等。還有種方法是采用冗余結(jié)構(gòu)，也稱容錯(cuò)技術(shù)或故障掩蓋技術(shù)，該方法是通過(guò)增加完成同一功能的并聯(lián)或備用單元數(shù)目來(lái)提高系統(tǒng)可靠性的一種設(shè)計(jì)方法。當(dāng)某些元器件發(fā)生故障時(shí)也不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。對(duì)于消減外部電磁干擾，可采用電磁兼容設(shè)計(jì)，目的是提高單片機(jī)系統(tǒng)在電磁環(huán)境中的適應(yīng)性，即能保持完成規(guī)定功能的能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孟慶建張恭孝.單片機(jī)系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題[J].自動(dòng)化儀表,2004

篇3

一．引言

我們知道在電子電路設(shè)計(jì)中的接地技術(shù)直接關(guān)系到了電器的使用壽命以及安全程度。在我國(guó)當(dāng)前，各種各樣的電子產(chǎn)品相繼誕生，電子產(chǎn)品的應(yīng)用也日益的廣泛，可以說(shuō)電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活工作的一個(gè)重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴(yán)重的降低了電子系統(tǒng)的可靠性，還能夠?qū)θ梭w的健康產(chǎn)生很大的負(fù)面作用。例如一些電子產(chǎn)品以及儀器就對(duì)電子電路的干擾十分的敏感，最常見(jiàn)的有家用電器比如收音機(jī)，電視機(jī)等等，還有一些醫(yī)用設(shè)備，比如心臟起搏器等等。這些對(duì)電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴(yán)重影響了這些設(shè)備的正常工作，嚴(yán)重的甚至使這些設(shè)備無(wú)法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設(shè)計(jì)，可以說(shuō)電子電路的抗干擾能力已經(jīng)成了當(dāng)前電子電路設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的一方面，這是因?yàn)槿绱私拥丶夹g(shù)才顯得如此重要，可以說(shuō)接地技術(shù)的高低已經(jīng)直接影響到了電子電路的抗干能力了。

二．接地技術(shù)的種類(lèi)和目的

我們知道電磁干擾對(duì)電器具有很大的影響，嚴(yán)重的降低了其穩(wěn)定性，也不利于工作人員的身體健康。為了保證用戶用電的安全可靠，必須注意電子電路設(shè)計(jì)中接地技術(shù)的科學(xué)合理性。我們知道安全保護(hù)接地是接地技術(shù)中比較常見(jiàn)的一種，采用這種接方式地主要是為了保護(hù)用戶的安全，在實(shí)際的生活中有的電器年記哦久了，則其絕緣性能下降，這樣就給用戶帶來(lái)了很大的安全隱患，采用這種保護(hù)性的接地就是為了消除這種安全隱患而采取的措施。再者一些電器設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生積累靜電，這樣就及其容易引起接觸性的觸電，甚至引起電器的爆炸，其危害極大，為了防止類(lèi)似情況的發(fā)生，一般采用的接地方法是屏蔽接地法，能夠有效的防止靜電積累造成的損失。最后我們知道電磁干擾對(duì)電器設(shè)備是有很大的影響的，為了避免電器設(shè)備受到太多的電磁干擾，采取接地的方法可以有效的配出干擾，保證電器正常運(yùn)行。

三．接地技術(shù)中的接地方式

電子電路設(shè)計(jì)中接地方式是比較多的，其接地方式不同那么它產(chǎn)生的效果也會(huì)不同，所以對(duì)于比較常見(jiàn)的幾種接地方式我們要充分的了解，只有這樣才能在具體的電子電路設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用自如。以下介紹兩種最為普片使用的接地方式。

保護(hù)接零

一般用于三相四線制供電系統(tǒng)中的中性線，是電路環(huán)路的重要組成部分，在零線直接接地的一相四線制電網(wǎng)中，設(shè)計(jì)中一定要注意將電子電器設(shè)備征程運(yùn)行時(shí)小帶電的金屬外殼于電剛的零線連接起來(lái)，這樣一旦當(dāng)電器設(shè)備中的某一項(xiàng)發(fā)乍漏電或者是碰殼時(shí)，由于事先金屬外殼與零線相連，形成的單向短路，電流非常大，使電路保護(hù)裝置迅速動(dòng)的切斷電源，從而保護(hù)了操作人員的人身安全和電網(wǎng)其他部分的正常運(yùn)行，同時(shí)也可以避免一些重大安全事故的發(fā)生。

保護(hù)接地

接地保護(hù)的主要目的是為了防止用戶觸電，為了保護(hù)用戶的安全而采取的措施，保護(hù)接地可以說(shuō)是電子電路設(shè)計(jì)中最為常見(jiàn)的接地方式，一般來(lái)說(shuō)對(duì)于那些中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)都采用保護(hù)性的接地方式，采用這種方式則電器設(shè)備的支架以及外殼均要接地，這樣能夠取得比較好的效果，有效的保護(hù)的電器安全一用戶的安全。

四．電子電路設(shè)計(jì)中系統(tǒng)接地

通過(guò)接地技術(shù)的研究我們知道電子電路儀器中的電子儀器設(shè)備控制系統(tǒng)中遇到經(jīng)常需要解決的就是系統(tǒng)接地問(wèn)題，這也是設(shè)計(jì)中的一大難點(diǎn)。系統(tǒng)接地線是各種電路中的靜態(tài)，動(dòng)態(tài)電流的通道，同時(shí)又是各級(jí)電路通過(guò)共同的接地電阻相互耦合的途徑，這樣就形成了電路之間相互干擾的薄弱環(huán)節(jié)，所以電子電路設(shè)備中的切抗干擾技術(shù)，都和接地有很直接的關(guān)系。設(shè)計(jì)合理的接地足抑制噪音和防止干擾的主要途徑，不儀能保證電子電器設(shè)備的正常，穩(wěn)定和可靠性工作。

五．電子電路設(shè)計(jì)中系統(tǒng)接地的原則

根據(jù)不同的干擾源要設(shè)計(jì)不同的接地技術(shù)和工藝，不能存在僥幸認(rèn)為電路中只要有一點(diǎn)接地就能消除干擾，要尋求綜合性質(zhì)的接地方式，才是最為安拿有效的，接地點(diǎn)的選擇要恰當(dāng)，避免設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的新的干擾。接地點(diǎn)的選擇除了安全性外、還要一并考慮屏蔽效果的兼容性，就是要通過(guò)接地屏屏蔽技術(shù)達(dá)到消除多種干擾的綜臺(tái)目的。一般來(lái)說(shuō)．電子電路設(shè)計(jì)如何和大地接觸，與系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性能有著極為密切的關(guān)系，設(shè)計(jì)中常用以下三種方式。

1.浮地方式．不接觸大地的懸浮方式。是將電路設(shè)備與公共地可能引起環(huán)流的公共導(dǎo)線隔離開(kāi)來(lái)，從而抑制來(lái)自接地線的干擾。這種接地方式的缺點(diǎn)是設(shè)備不與大地直接相連．容易出現(xiàn)靜電積累現(xiàn)象，這樣積累起來(lái)的電荷達(dá)到·定程度后，在設(shè)備和大地之間會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)人放電電流的靜電擊穿現(xiàn)象。

2.單點(diǎn)接地方式，我們知道采取兩點(diǎn)接地扥方式很容易形成接地環(huán)路，一點(diǎn)接地的主要功能就是消除接地環(huán)路的形成。

3.多點(diǎn)接地方式，對(duì)于工作頻率較高的高頻電路，由于各元器件的引線和電路本身布局的電感都將增加接地線的阻抗，一點(diǎn)接地方式已不再適用

五．結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)電子行業(yè)的迅速發(fā)展，各種電子產(chǎn)品相繼誕生，并且應(yīng)用日益廣泛。在當(dāng)前，我們已經(jīng)進(jìn)入了信息時(shí)代，各種各樣的電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活的一部分，和人們的生活緊密相連，所以電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了當(dāng)今不可或缺的一部分。但是我們知道，電子產(chǎn)品都存在電磁干擾，這不僅僅嚴(yán)重影響了電子系統(tǒng)的可靠性而且也嚴(yán)重危害到了工作人員以及用戶的健康狀態(tài)。所以，正是因?yàn)檫@個(gè)原因在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí)，我們要充分考慮其接地技術(shù)，這樣可以有效的抗干擾能力。提高電子設(shè)備的抗干擾能力不僅僅可以提高經(jīng)濟(jì)利益還可以提高社會(huì)效益。可以說(shuō)科學(xué)的接地技術(shù)已經(jīng)成為了電子電路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的方面，是在電子電力設(shè)計(jì)工作中必須認(rèn)真考慮的問(wèn)題，其重要性不言而喻。所以本文就這個(gè)問(wèn)題作了簡(jiǎn)單的探討。

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[5]淺析電子電路的抗干擾措施 [期刊論文] 《南北橋》 -2008年7期高玉榮管志剛

篇4

一、前言

分散控制系統(tǒng)綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)，和自動(dòng)化控制系統(tǒng)等多種先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，讓這個(gè)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)遍布各生產(chǎn)基地的監(jiān)控站，監(jiān)測(cè)站，并以通信網(wǎng)絡(luò)將操作管理站和相關(guān)需要集中操作的地區(qū)連接起來(lái)，實(shí)施集中管理，統(tǒng)一操作。分散控制系統(tǒng)很早便在我國(guó)的火力發(fā)電廠得到了推廣運(yùn)用，并取得了輝煌的發(fā)展成果。到目前為止，我國(guó)的大部分火力發(fā)電廠都已經(jīng)采取這種控制系統(tǒng)，分散控制系統(tǒng)日漸成為整個(gè)控制中心的中樞，對(duì)保證整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，保持電力的穩(wěn)定安全，有著十分重要的地位和作用。雖然，分散控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，但是，在整個(gè)系統(tǒng)中，來(lái)自各處的線纜都會(huì)和系統(tǒng)相連，各種外部干擾很容易以電源或者是各種線纜為媒介侵入，加劇干擾的負(fù)面作用。在現(xiàn)階段的分散控制系統(tǒng)生產(chǎn)使用中，電廠分散控制系統(tǒng)內(nèi)部使用了很多電子產(chǎn)品或者電子元器件，電磁干擾顯得更為嚴(yán)重。因此，要綜合考慮到多種因素，加強(qiáng)電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施的研究。

二．電廠分散控制系統(tǒng)干擾來(lái)源分析

探究各種干擾的來(lái)源對(duì)于分散控制系統(tǒng)抗干擾措施研究有著十分重要的意義。從總體而言，電廠分散控制系統(tǒng)的干擾源主要來(lái)自內(nèi)部和外部，內(nèi)部干擾和外部干擾組成了影響整個(gè)系統(tǒng)正常工作的干擾來(lái)源。

1. 系統(tǒng)內(nèi)部干擾

系統(tǒng)內(nèi)部干擾主要是因?yàn)榉稚⒖刂葡到y(tǒng)內(nèi)部裝置的各種電子設(shè)施或者是電子元器件的應(yīng)用而產(chǎn)生，主要包括過(guò)渡干擾和固定干擾，當(dāng)電路在動(dòng)態(tài)工作時(shí)候，引發(fā)的干擾便是過(guò)渡干擾，當(dāng)接觸面上的電導(dǎo)率具有很大差異或者不一致時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生接觸干擾，此種干擾類(lèi)型稱為固定干擾。

2.系統(tǒng)外部干擾

系統(tǒng)外部的干擾主要是設(shè)備在使用過(guò)程中受到外部環(huán)境和使用條件的影響而產(chǎn)生的干擾因素，這種干擾和分散控制系統(tǒng)的各種元件沒(méi)有直接聯(lián)系。系統(tǒng)外部干擾主要有以下幾種。

（一）從電源線傳導(dǎo)來(lái)的電磁干擾

在電廠中，分散控制系統(tǒng)在 用電母線處安裝有各種動(dòng)力設(shè)備，風(fēng)機(jī)，凝結(jié)水泵等。由于這些設(shè)備的功率很大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，產(chǎn)生電磁干擾，開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)候，會(huì)讓電壓波動(dòng)，產(chǎn)生低頻干擾。

（二）從信號(hào)線、控制線傳導(dǎo)來(lái)的干擾

電廠的分散控制系統(tǒng)有著各種接線，這些接線也是各種外部干擾進(jìn)入的路線來(lái)源。一是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)變送器供電電源或共用儀表的供電電源串入的干擾；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾。當(dāng)發(fā)生信號(hào)干擾時(shí)候，會(huì)大大降低測(cè)量的精度，甚至損壞各種元器件，或造成邏輯數(shù)據(jù)的變化和系統(tǒng)設(shè)備的誤動(dòng)或是死機(jī)。

（三）接地系統(tǒng)混亂時(shí)引起的干擾

接地系統(tǒng)在產(chǎn)生電磁干擾，抑制電磁干擾方面都有著十分重要的作用。一方面，不合理的接地，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾信號(hào)，讓電廠的分散控制系統(tǒng)難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。正確的接地可以防止電磁干擾，同時(shí)也可以減少設(shè)備向外發(fā)出干擾信號(hào)的頻率。因此，分散控制系統(tǒng)的接地是一把雙刃劍。在干擾來(lái)源中，如果接地系統(tǒng)混亂，比如每個(gè)接地點(diǎn)的電位分布不平衡，各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，機(jī)械設(shè)備間接地電位差距很大，地環(huán)路電流情況嚴(yán)重，系統(tǒng)干擾嚴(yán)重，使得整個(gè)電廠的分散控制系統(tǒng)難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

三．電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施探究

電廠分散控制系統(tǒng)在整個(gè)電廠運(yùn)作中處于核心地位，要保障其正常工作，必須做好內(nèi)部外部的抗干擾措施。從多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出，要堅(jiān)持從抗干擾措施開(kāi)始，本著控制干擾源，切斷或弱化電磁干擾的路徑，優(yōu)化系統(tǒng)裝置，提高系統(tǒng)自身抗干擾能力等三方面的原則，科學(xué)是設(shè)計(jì)，使用高質(zhì)量的設(shè)備和元器件，規(guī)范安裝，并做好各種維護(hù)措施，保證整個(gè)電廠分散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性，保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。將從以下幾個(gè)方面做出探究。

1.科學(xué)合理選擇系統(tǒng)設(shè)備

（一）電廠分散控制系統(tǒng)的設(shè)備選擇在抗干擾中有著十分重要的作用。選擇抗干擾性能較好的設(shè)備產(chǎn)品，保證含電磁兼容性。比如采用浮地技術(shù)加強(qiáng)抗外部干擾的能力，使用隔離性能較好的電廠分散控制系統(tǒng)，要選擇耐壓能力較強(qiáng)的系統(tǒng)設(shè)備，使得電廠分散控制系統(tǒng)可以再電場(chǎng)強(qiáng)度高，頻場(chǎng)較高的環(huán)境中正常工作。

（二）做好電纜的選擇

電廠的電纜選擇是電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施的重要環(huán)節(jié)。要保證強(qiáng)、弱信號(hào)不應(yīng)使用同一根電纜，信號(hào)電纜應(yīng)盡可能避開(kāi)電力電纜，避免與電力電纜平行布設(shè)。在傳輸距離較小時(shí)，可以選用單根導(dǎo)線或一般控制電纜傳輸，在傳輸距離較大時(shí)，宜選用總屏控制電纜或?qū)g|總屏計(jì)算機(jī)電纜；模擬量信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)傳輸中應(yīng)選用屏蔽電纜，對(duì)于信號(hào)精度要求較高的場(chǎng)合，可選用對(duì)絞分屏計(jì)算機(jī)電纜或?qū)g總屏計(jì)算機(jī)電纜。

2．做好隔離措施

（一）電廠分散控制系統(tǒng)設(shè)備的隔離

在電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施中，要本著電氣設(shè)備電纜用量最短原則，要將電廠分散控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備安裝在主廠房之間，設(shè)備間內(nèi)部要采用防靜電活動(dòng)地板，要使用鋼筋作為接地引線，做好接地工作，要把強(qiáng)電設(shè)備或者電路設(shè)計(jì)安裝在遠(yuǎn)離硬件設(shè)備安裝間，以便隔離電磁干擾。

（二）電廠分散控制系統(tǒng)電源的隔離

為保證分散控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，要使用交流電穩(wěn)壓器對(duì)分散控制系統(tǒng)的電源進(jìn)行穩(wěn)壓。由于未屏蔽的電源變壓器之間耦合電容大，共模干擾很強(qiáng)，因此，要在電源變壓器的初次級(jí)之間設(shè)置屏蔽層，來(lái)減少變壓器初次級(jí)之間的干擾，隔離變壓器可以切斷變壓器兩端的低頻共模電流。但有時(shí)隔離變壓器初次級(jí)之間的寄生電容仍能夠?yàn)轭l率較高的共模電流提供通路，因此隔離變壓器的屏蔽層必須良好接地。

3．科學(xué)合理的接地

在電廠的分散控制系統(tǒng)中，合理科學(xué)的接地是整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)暢通的保證，是整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。混亂的接地會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的干擾，嚴(yán)重影響到設(shè)備的工作。因此，在進(jìn)行分散控制系統(tǒng)抗干擾措施時(shí)候，必須綜合多種因素，科學(xué)合理的做好接地措施。

(一)采用統(tǒng)一的接地網(wǎng)

系統(tǒng)中的交流工作地、直流工作地、屏蔽地、安全保護(hù)地之間應(yīng)保持嚴(yán)格的絕緣，在總匯集板匯合后再用一根接地電纜接到接地網(wǎng)上。所有接地點(diǎn)應(yīng)與接地網(wǎng)牢固連接，且應(yīng)盡量減少接地點(diǎn)與接地網(wǎng)的距離，但要滿足接地電阻的要求。

(二)信號(hào)線采用屏蔽電纜，并且合理接地

信號(hào)線的屏蔽層接地必須保證單點(diǎn)接地，避免多點(diǎn)接地。信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)源側(cè)接地；信號(hào)源不接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在系統(tǒng)側(cè)接地，這時(shí)就應(yīng)將屏蔽層接地點(diǎn)改在信號(hào)源側(cè)接地。如果信號(hào)源端系統(tǒng)側(cè)都要求接地，則對(duì)信號(hào)必須采用變壓器隔離或光電隔離等措施，并且屏蔽層應(yīng)在信號(hào)源側(cè)接地。信號(hào)電纜中間有接頭時(shí)，在接頭處的屏蔽層要妥善連接，并將屏蔽層的部分用絕緣帶包好。

四．結(jié)束語(yǔ)

電廠的分散控制系統(tǒng)的抗干擾是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程，在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，要針對(duì)具體的干擾來(lái)源，采取合理有效的措施，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抗干擾要采用內(nèi)外干擾相結(jié)合的考慮方法，從設(shè)備抗干擾性能，線路的敷設(shè)，接地等各個(gè)方面做出抗干擾措施，保證整個(gè)電廠分散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。

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篇5

繼電保護(hù)技術(shù)主要是針對(duì)電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況,以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí),在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi),自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響,其重要性可見(jiàn)一斑。

微機(jī)繼電保護(hù)指的是以數(shù)字式計(jì)算機(jī)(包括微型機(jī))為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護(hù)。微機(jī)保護(hù)裝置硬件包括微處理器(單片機(jī))為核心,配以輸入、輸出通道,人機(jī)接口和通訊接口等。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。

本文根據(jù)筆者多年實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)分析一下電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

1.主要技術(shù)特點(diǎn)

研究和實(shí)踐證明,與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比較,微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)點(diǎn),其主要特點(diǎn)如下[1]:

(1)改善和提高繼電保護(hù)的動(dòng)作特征和性能,動(dòng)作正確率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性;其很強(qiáng)的記憶力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù)。

(2)可以方便地?cái)U(kuò)充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等,可以方便地附加低頻減載、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等功能。

(3)由軟件實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作特性和保護(hù)邏輯功能不受溫度變化、電源波動(dòng)、使用年限的影響。

(4)簡(jiǎn)潔可靠地獲取信息,通過(guò)串行口同PC通信就地或遠(yuǎn)方控制。

(5)采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議(開(kāi)放的通信體系),使裝置能夠同上位機(jī)系統(tǒng)通信。

2.常見(jiàn)故障分析

(1)硬件故障

主要有:按鍵失靈、顯示屏顯示不正常、插件損壞等等。

可能的原因有:運(yùn)行時(shí)間太久使得按鍵機(jī)械部分接觸不良導(dǎo)致按鍵失靈,或者是設(shè)備內(nèi)部連接線損壞導(dǎo)致按鍵失靈;顯示屏液晶面板受潮或受到損壞,顯示芯片損壞;插件問(wèn)題可能是插件電路電容長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行損壞,電源芯片損壞等原因造成。

(2)軟件故障[1]

某變電所主變壓器采用的是WBZ-1201D,保護(hù)運(yùn)行時(shí),所有報(bào)告均由人機(jī)對(duì)話模件收集顯示或打印機(jī)輸出。在運(yùn)行過(guò)程中,出現(xiàn)過(guò)這種情況而無(wú)法解決:保護(hù)屏上顯示“有報(bào)告”,但人機(jī)對(duì)話模件上未顯示“報(bào)告”內(nèi)容,且打印機(jī)亦未工作。

(3)安裝問(wèn)題[2]

安裝保護(hù)設(shè)備時(shí)要注意防高壓。安裝時(shí)要找廠家協(xié)商,在保護(hù)裝置入口或適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b防高壓裝置,防止高壓電竄入低壓回路,燒毀插件板。鶴礦熱電廠就曾燒壞過(guò)三個(gè)插件板。

在二次回路接線時(shí)要將電流互感器的二次接線和微機(jī)保護(hù)內(nèi)的二次接線一并考慮,否則可能出現(xiàn)電流互感器二次開(kāi)路現(xiàn)象。有時(shí)廠家來(lái)的高壓開(kāi)關(guān)柜電流互感器的內(nèi)部接線已經(jīng)完成,但個(gè)別出現(xiàn)反極性的情況,進(jìn)而出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng),所以在調(diào)試時(shí)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部接線也應(yīng)檢查。

3.抗干擾

繼電保護(hù)的抗干擾是指繼電保護(hù)裝置在投入實(shí)際運(yùn)行時(shí),既不受周?chē)姶怒h(huán)境的影響,又不影響周?chē)h(huán)境,并能按設(shè)計(jì)要求正常工作的能力。

按干擾的形態(tài)可分為共模干擾、差模干擾兩種。共模干擾發(fā)生于保護(hù)裝置電路中某點(diǎn)各導(dǎo)線對(duì)與接地或外殼之間的干擾;差模干擾是發(fā)生在電路各導(dǎo)線之間的干擾,是與信號(hào)傳遞途徑相同的一種干擾。保護(hù)裝置接收這種干擾的能力和接收信號(hào)的能力完全相同。

按干擾的危害性可分兩種,一是引起保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的干擾,低頻差模常屬于這一類(lèi)。二是引起設(shè)備損壞的干擾。由于高壓網(wǎng)絡(luò)的操作或雷電引起的高頻振蕩,最容易造成保護(hù)裝置元件和二次回路的損壞。這種干擾常屬于共模干擾。

減少各種干擾對(duì)繼電保護(hù)或其它二次設(shè)備影響,可以考慮采取以下措施。

(1)硬件抗干擾

屏蔽和隔離相結(jié)合。電磁屏蔽是通過(guò)切斷電磁能量從空間傳播的路徑來(lái)消除電磁干擾的。保護(hù)柜用鐵質(zhì)材料做成,以實(shí)現(xiàn)對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽,在電場(chǎng)很強(qiáng)的場(chǎng)合,可以考慮在鐵殼內(nèi)加裝銅網(wǎng)襯里或用鋁板做屏蔽體。隔離既可使測(cè)控裝置與現(xiàn)場(chǎng)保持信號(hào)聯(lián)系,又不直接發(fā)生電的聯(lián)系。

(2)軟件抗干擾

接入RC濾波器。對(duì)于微機(jī)保護(hù),在印制板布線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使強(qiáng)、弱信號(hào)電路之間有一定的距離,避免平行,在每芯片的電源與零序之間應(yīng)加抗干擾電容,在交流和直流入口處應(yīng)接入RC濾波器等。

對(duì)外部二次回路的設(shè)計(jì)采取必要的抗干擾措施。如降低干擾源和干擾對(duì)象之間的耦合電容和電感;降低屏蔽層的阻抗值;降低二次回路附近的電氣值等等。

此外,保護(hù)裝置的模擬輸入量之間存在著某些可以利用的規(guī)律。如果由于干擾導(dǎo)致輸入采樣值出錯(cuò),可以取消不能通過(guò)檢查的采樣值,等干擾脈沖過(guò)去,數(shù)據(jù)恢復(fù)正常后再恢復(fù)工作。

4.微機(jī)保護(hù)的發(fā)展

微機(jī)保護(hù)裝置在國(guó)內(nèi)應(yīng)用已有近二十年歷史了,微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品的發(fā)展也經(jīng)歷了幾代,可以說(shuō),無(wú)論是國(guó)際品牌或國(guó)內(nèi)知名廠家,其保護(hù)產(chǎn)品從原理到生產(chǎn)技術(shù)都已經(jīng)非常成熟了。但是這些微機(jī)繼保裝置還是或多或少的存在一些缺陷,時(shí)代的發(fā)展,技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)微機(jī)保護(hù)也提出了更高的要求。

(1)更趨自動(dòng)化、智能化

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)概念的提出和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定,智能電網(wǎng)相應(yīng)配套的關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)也需要加快研發(fā)速度。

對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)來(lái)講,一方面,可以深入挖掘智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃模糊邏輯等在微機(jī)保護(hù)方面的應(yīng)用前景,將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,以解決常規(guī)技術(shù)難以解決的實(shí)際問(wèn)題。

(2)提高微機(jī)保護(hù)的設(shè)備管理和事件記錄功能

現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù),除了應(yīng)完成保護(hù)、測(cè)控、通信一體化功能外,還應(yīng)能提供被保護(hù)設(shè)備的日常管理和事件記錄。這些設(shè)備管理包括斷路器的分閘、合閘次數(shù),累計(jì)故障次數(shù)、斷路器動(dòng)作時(shí)間監(jiān)視、斷路器開(kāi)斷電流水平,斷路器觸頭壽命、設(shè)備累計(jì)停電時(shí)間、設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備檢修記錄、分區(qū)段平均負(fù)荷電流、日最大負(fù)荷電流、日平均負(fù)荷電流、累計(jì)電度等。對(duì)變壓器保護(hù)測(cè)控裝置,如果有油溫、壓力等模擬量接入,還可進(jìn)一步監(jiān)視變壓器的其它運(yùn)行工況。

5.結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)智能化電網(wǎng)建設(shè)的一步步深入,變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的提高,數(shù)字式微機(jī)測(cè)控保護(hù)裝置逐漸取代了傳統(tǒng)模式,同時(shí)由傳統(tǒng)的保護(hù)、測(cè)控單一實(shí)現(xiàn)方式向整合型轉(zhuǎn)化即在同一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)、測(cè)量監(jiān)控及設(shè)備的管理和傳動(dòng)。

可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)將會(huì)使更加人性化、自動(dòng)化、智能化,將會(huì)為確保我國(guó)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)增長(zhǎng)發(fā)揮更大的作用。

篇6

鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，應(yīng)用縱橫彎曲理論建立無(wú)縫線路軌道力學(xué)模型，根據(jù)鋼軌內(nèi)應(yīng)力計(jì)算公式，以電測(cè)應(yīng)力法進(jìn)行比較分析[1]，測(cè)量時(shí)使被測(cè)段鋼軌懸空，在其中部施加一橫向撓動(dòng)力，分別測(cè)試鋼軌的橫向力、橫向位移、軌溫和濕度等信號(hào)，將信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后計(jì)算，快速、準(zhǔn)確得出被測(cè)線路的內(nèi)應(yīng)力，并可將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，操作人員可通過(guò)液晶顯示屏測(cè)試和查詢。

作為電子類(lèi)產(chǎn)品，提高測(cè)試系統(tǒng)的抗電磁干擾能力及屏蔽性能是研發(fā)、生產(chǎn)、使用過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié)。

1.鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)的組成

本系統(tǒng)硬件部分由單片機(jī)控制器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、傳感器和自加載施力機(jī)構(gòu)等組成。系統(tǒng)選用W77E532單片機(jī)為控制核心;壓力、位移、溫度和濕度為測(cè)量鋼軌內(nèi)應(yīng)力的必要參數(shù);自加載施力機(jī)構(gòu)通過(guò)電機(jī)給被測(cè)鋼軌施加定量的壓力;U盤(pán)存儲(chǔ)功能可將系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至U盤(pán)，可通過(guò)U盤(pán)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至上位機(jī)管理軟件，也可直接通過(guò)數(shù)據(jù)線將測(cè)試儀主機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至上位機(jī)。

2.鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)的抗電磁干擾方法

2.1 線路板抗電磁干擾設(shè)計(jì)

以W77E532為處理核心的控制系統(tǒng)具有靈敏度高、處理速度快等特點(diǎn)，正因如此，也更容易影響測(cè)試系統(tǒng)的抗電磁干擾能力，測(cè)試過(guò)程中使系統(tǒng)的性能指標(biāo)偏離設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差大[2]，因此抗干擾技術(shù)己成為設(shè)計(jì)單片機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)必須考慮的環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)控制電路的抗電磁干擾部分除了采用常規(guī)方法，如數(shù)字地和模擬地單點(diǎn)相連、縮短旁路電容地線長(zhǎng)度、相互關(guān)聯(lián)的元器件盡量放得靠近外，還采取了以下措施：

（1）采用線性光耦PC817將所有模擬量信號(hào)與數(shù)字量信號(hào)輸入輸出端隔離，為了提高隔離效果，我們將PC817縱向排列整齊，沿PC817焊腳內(nèi)側(cè)在線路板上開(kāi)槽。

PC817光電耦合器輸入部分和輸出部分采用獨(dú)立的5V電源供電，數(shù)字量5V由鋰電池經(jīng)2940穩(wěn)壓后提供，模擬量5V由DC-DC5V提供。

（2）低壓差穩(wěn)壓器LM2940及其濾波器件遠(yuǎn)離單片機(jī)放置;

（3）數(shù)字量部分沿PC817開(kāi)槽處雙面覆銅接地。采用金屬敷層屏蔽材料抑制電磁干擾也是目前常用的方法之一，通過(guò)非電解電鍍、陰極濺射、真空鍍金等方法在絕緣材料的表面形成導(dǎo)電金屬薄層[3]，可以提高電子設(shè)備的抗干擾能力。

2.2 供電部分的抗電磁干擾設(shè)計(jì)

鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)由8V鋰電池供電，經(jīng)兩個(gè)低壓差三端穩(wěn)壓器LM2940后，固定輸出5V，LM2940內(nèi)部含靜態(tài)電流降低電路、電流限制、過(guò)熱保護(hù)、電池反接和反插入保護(hù)電路，再經(jīng)容阻濾波，給數(shù)字量電路供電。

模擬量電路電源經(jīng)LM2940降壓后，由DC-DC5V提供。

2.3 傳感器部分抗電磁干擾設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)共有1路數(shù)字量和4路模擬量輸入，有位移、壓力、溫度、濕度和電壓信號(hào)，其中，位移、壓力2路信號(hào)對(duì)測(cè)試結(jié)果具有決定性影響，我們主要對(duì)這2路傳感器信號(hào)做了抗電磁干擾處理：

（1）位移信號(hào)的采集使用千分表，其輸出為數(shù)字信號(hào)，是不隨時(shí)間連續(xù)變化的量，數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng);

（2）壓力信號(hào)由JLBS-Ⅱ型拉力傳感器提供，其采用箔式應(yīng)變片貼在合金鋼彈性體上，可承受拉、壓力，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性能好、溫度漂移小、輸出對(duì)稱性好等特點(diǎn)。由于壓力傳感器的變送器電路處理的是比較微弱的信號(hào)，而且還要進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，外界干擾極易耦合到電路中從而影響有用信號(hào)。因此，本系統(tǒng)的壓力信號(hào)采用電流傳輸代替電壓傳輸，接收電路低的輸入阻抗和對(duì)地懸浮的電流源（電流源的實(shí)際輸出阻抗與接收電路的輸入阻抗形成并聯(lián)回路）使得電磁干擾對(duì)電流信號(hào)的傳輸不會(huì)產(chǎn)生大的影響，可獲得較好的抗干擾性能。

另外，本系統(tǒng)針對(duì)模擬量輸入通道的抗電磁干擾還采用了以下措施：壓力、溫度、濕度傳感器使用屏蔽線，屏蔽層與線路板GND相連，盡量縮短信號(hào)線長(zhǎng)度。

2.4 外殼抗電磁干擾設(shè)計(jì)

為了使外殼在操作者和內(nèi)部電路間建立隔離、形成屏蔽層，起到抗電磁干擾作用，本系統(tǒng)主機(jī)箱采用金屬鋁殼，既可以防止因操作者對(duì)金屬外殼的直接接觸放電造成干擾，又可以防止環(huán)境干燥時(shí)操作者對(duì)周?chē)矬w放電形成的電磁干擾耦合到測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)部。即便如此，我們?cè)谧隹闺姶鸥蓴_試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)還是存在干擾現(xiàn)象，液晶屏出現(xiàn)亂碼，經(jīng)過(guò)分析，我們認(rèn)為此現(xiàn)象是由于主機(jī)箱上銑了液晶屏安裝槽、航空插座孔、充電口、電源開(kāi)關(guān)孔、鍵盤(pán)孔等造成，于是又采取了以下抗干擾措施：

（1）盡量縮短主機(jī)箱內(nèi)部導(dǎo)線長(zhǎng)度，并在每根導(dǎo)線上增加磁環(huán);

（2）將主機(jī)箱內(nèi)固定線路板的所有金屬小件都更換為絕緣材料，在液晶屏與主機(jī)箱外殼之間增加一層絕緣紙;

（3）主機(jī)箱內(nèi)部在充電孔、航空插座孔、電源開(kāi)關(guān)孔及液晶屏開(kāi)孔處噴涂三防漆，三防漆是一種特殊配方的涂料，用于保護(hù)線路板及其相關(guān)設(shè)備免受壞境的侵蝕。三防漆具有良好的耐高低溫性能，其固化后成一層透明保護(hù)膜，具有優(yōu)越的絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等性能;

（4）主機(jī)箱底部裝設(shè)一只金屬螺帽作為電磁干擾泄放通道，在操作者對(duì)外殼的孔、洞、縫隙放電時(shí)將放電電流泄放，防止對(duì)內(nèi)部電路直接放電。

2.5 軟件抗電磁干擾設(shè)計(jì)

若單靠硬件措施消除干擾會(huì)增加系統(tǒng)的硬件成本，使系統(tǒng)復(fù)雜化，而且并非所有因干擾而產(chǎn)生的故障都可通過(guò)硬件抗干擾措施得到完全解決;軟件抗干擾技術(shù)不僅可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本降低，設(shè)計(jì)也很靈活方便[3]。

本系統(tǒng)的控制軟件由KeilC編制，軟件組成主要包括A/D轉(zhuǎn)換、鍵盤(pán)響應(yīng)、液晶顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)讀取及分析計(jì)算等部分。本系統(tǒng)采用數(shù)字濾波、設(shè)立軟件陷阱、看門(mén)狗（Watchdog）和軟件冗余等技術(shù)，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

3.結(jié)束語(yǔ)

影響鋼軌內(nèi)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)抵抗電磁干擾能力的因素有很多，本文從系統(tǒng)硬件的線路板、供電電源、傳感器、外殼等部分入手，分析并提出了測(cè)試系統(tǒng)抗電磁干擾的方法，提高了測(cè)試系統(tǒng)的抗電磁干擾的能力，解決了系統(tǒng)受干擾時(shí)液晶顯示屏出現(xiàn)亂碼的情況，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]王建文.無(wú)縫線路溫度力及鎖定軌溫測(cè)試技術(shù)研究.擴(kuò)大鐵路對(duì)外開(kāi)放、確保重點(diǎn)物資運(yùn)輸――中國(guó)科協(xié)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)鐵道分會(huì)場(chǎng)暨中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)和粵海通道運(yùn)營(yíng)管理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2005.

篇7

1、引言

艦載機(jī)的著艦有很大的風(fēng)險(xiǎn)性，首先飛機(jī)的甲板長(zhǎng)度有限，艦載機(jī)必須保證以一定的著艦高度、一定的降落角和合適的姿態(tài)降落到甲板上，同時(shí)要求著艦點(diǎn)的位置要求非常準(zhǔn)確，這樣在著艦時(shí)才能鉤住阻攔索，其次，航母由于受到海浪的影響，其甲板會(huì)產(chǎn)生艏搖、橫搖、縱搖和升沉的運(yùn)動(dòng)，這樣的運(yùn)動(dòng)會(huì)使艦載機(jī)的理想著艦點(diǎn)位置發(fā)生變化，為了保證艦載機(jī)安全著艦，現(xiàn)代的航母都裝備一套完整的著艦引導(dǎo)系統(tǒng)，向飛機(jī)提供精確的著艦引導(dǎo)數(shù)據(jù)。

目前，國(guó)內(nèi)用于艦載的光電跟蹤設(shè)備很多，但真正用于艦載機(jī)引導(dǎo)的光電跟蹤設(shè)備還很少，作為用于著艦引導(dǎo)的光電跟蹤設(shè)備，為了能夠準(zhǔn)確安全的引導(dǎo)艦載機(jī)著艦，光電經(jīng)緯儀必須采用高精度的視軸穩(wěn)定控制方法，克服船搖的影響，從飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)到安全著艦的過(guò)程中穩(wěn)定跟蹤飛機(jī)。

2、光電著艦引導(dǎo)系統(tǒng)

光電著艦引導(dǎo)系統(tǒng)是集可見(jiàn)、中波、測(cè)距功能于一體的光電跟蹤設(shè)備，具有隨動(dòng)跟蹤、單站定位的功能。由光電跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)和機(jī)下控制臺(tái)組成，光電跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝了激光測(cè)距機(jī)、變焦距可見(jiàn)電視和中波紅外三個(gè)傳感器系統(tǒng)。這3個(gè)傳感器組合在一起，可實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)、近距離目標(biāo)的捕獲、跟蹤和測(cè)量。變焦距可見(jiàn)電視焦距變化范圍大，可實(shí)現(xiàn)對(duì)近距離目標(biāo)的捕獲、跟蹤；中波紅外系統(tǒng)的探測(cè)器的波長(zhǎng)為3-5μm，主要實(shí)現(xiàn)低能見(jiàn)度時(shí)對(duì)目標(biāo)的捕獲、跟蹤和測(cè)量；激光測(cè)距系統(tǒng)的激光波長(zhǎng)為1.57μm，為人眼安全的激光波長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)距離的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)光電跟蹤測(cè)量系統(tǒng)單站定位的功能。其光電跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)效果如圖1所示。

3、視軸穩(wěn)定跟蹤技術(shù)

安裝在艦船上的跟蹤設(shè)備，為使設(shè)備正常工作，必須采用穩(wěn)定控制方法，從穩(wěn)定技術(shù)角度看，目前采用的方法可分為機(jī)械平臺(tái)和視軸自穩(wěn)定控制。

光電著艦引導(dǎo)系統(tǒng)采用視軸穩(wěn)定技術(shù)是陀螺穩(wěn)定技術(shù)，屬于視軸自穩(wěn)定控制方法，將兩個(gè)互相垂直的單自由度的陀螺安裝在俯仰框上，兩個(gè)陀螺分別敏感經(jīng)緯儀在方位和俯仰方向相對(duì)于慣性空間的運(yùn)動(dòng)，并將此信號(hào)作為速度反饋實(shí)現(xiàn)陀螺穩(wěn)定。其兩軸陀螺穩(wěn)定伺服機(jī)構(gòu)組成框圖如圖2所示。

從控制原理的角度上看，視軸自穩(wěn)定控制技術(shù)有兩種方法，第一種方法為船搖速度前饋法，第二種方法為速率陀螺反饋法。

3.1 船搖速度前饋法

利用船上慣導(dǎo)系統(tǒng)或其它穩(wěn)定基準(zhǔn)實(shí)時(shí)測(cè)量船搖運(yùn)動(dòng)的橫搖、縱搖、艏搖角度和角速度，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)平滑處理和解算外推，求出船搖速度前饋量。分別輸入到伺服控制系統(tǒng)方位和高低回路，進(jìn)一步補(bǔ)償船搖擾動(dòng)引起的指向誤差[2]。

3.2 速率陀螺反饋法

速率陀螺反饋法，即將兩個(gè)正交速率陀螺安裝在天線俯仰支臂上，分別敏感船搖運(yùn)動(dòng)在天線橫向及俯仰軸向引起的擾動(dòng)信號(hào)，并負(fù)反饋到角伺服控制系統(tǒng)各只路中組成各自的穩(wěn)定回路。這種方法已經(jīng)在我所研制的設(shè)備上得到了應(yīng)用。

其伺服控制結(jié)構(gòu)有兩種如圖3、4所示。

比較兩種方法可知，前者由于在陀螺反饋穩(wěn)定回路中除包含基座機(jī)械諧振頻率外，還存在速率陀螺本身的閉環(huán)諧振頻率，因此對(duì)穩(wěn)定回路的穩(wěn)定性影響較大，使陀螺穩(wěn)定回路頻率展寬受到限制，對(duì)高頻擾動(dòng)的隔離度降低，但它設(shè)計(jì)、調(diào)試比較容易。后者在穩(wěn)定回路內(nèi)少了一個(gè)陀螺諧振環(huán)節(jié)，使穩(wěn)定回路頻帶可做得更高，它對(duì)高頻船搖擾動(dòng)隔離效果更好，但設(shè)計(jì)與調(diào)試的技術(shù)難度大[4]。

本論文采用以編碼器測(cè)速組成了速度內(nèi)環(huán)，陀螺反饋?zhàn)鳛樗俣确€(wěn)定外環(huán)組成雙速度環(huán)穩(wěn)定控制的方法。內(nèi)環(huán)包含了驅(qū)動(dòng)電機(jī)及負(fù)載平臺(tái)，主要作用是克服控制對(duì)象非線性和摩擦力矩對(duì)跟蹤精度的影響；在速度穩(wěn)定外環(huán)中，速率陀螺測(cè)量出框架相對(duì)于慣性空間的轉(zhuǎn)速，主要用于敏感載體擾動(dòng)，通過(guò)伺服控制實(shí)現(xiàn)視軸穩(wěn)定，這樣的控制方法把抗摩擦力矩干擾功能和隔離載體干擾功能采用分層設(shè)計(jì)。

3.3 控制方法的抗干擾性分析

為了顯示雙速度穩(wěn)定環(huán)在抗干擾方面的優(yōu)越性，本文接下來(lái)分別采用船搖前饋的控制方法、采用陀螺反饋的單速度環(huán)的控制方法和采用陀螺反饋的雙速度環(huán)的控制方法對(duì)光電經(jīng)緯儀的伺服控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。并對(duì)三種控制器的抗干擾性能進(jìn)行分析。抗干擾性的分析方法是在船搖擾動(dòng)的輸入處施加與艦船搖運(yùn)動(dòng)相近周期和幅值的正弦干擾信號(hào)，然后比較經(jīng)緯儀角度輸出端處的響應(yīng)[3]。輸入的干擾信號(hào)如圖5所示，圖6為三種控制方法對(duì)干擾的輸出響應(yīng)曲線。通過(guò)三個(gè)輸出響應(yīng)曲線我們可以得到如下結(jié)論：采用陀螺反饋的雙速度環(huán)的視軸控制方法對(duì)干擾的抑制能力最強(qiáng)，采用速度前饋的控制方法對(duì)干擾的抑制能力最差。

4、結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)艦載機(jī)著艦過(guò)程的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，設(shè)計(jì)了一套光電著艦引導(dǎo)系統(tǒng)，用于在艦載機(jī)著艦的過(guò)程中向飛行員提供精確的著艦引導(dǎo)數(shù)據(jù)。同時(shí)針對(duì)其視軸穩(wěn)定這一關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，采用基于陀螺的雙速度環(huán)的控制方法對(duì)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)抗干擾性能的分析，表明此控制方法有效可行，可以提高系統(tǒng)的隔離度。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭峰嬰.艦載機(jī)著艦引導(dǎo)技術(shù)研究[D].南京：南京航空航天大學(xué)，2007.

篇8

1硬件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

1.1安全接地技術(shù)

安全接地技術(shù)是一種常用的技術(shù)，把機(jī)殼接入大地，讓電量轉(zhuǎn)移到大地，減少電荷積累情況，減少因?yàn)殪o電等原因造成人與機(jī)械設(shè)備等受到安全影響。設(shè)備裝置在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，絕緣層可能出現(xiàn)破損等現(xiàn)象，就可能造成機(jī)殼帶帶電，這時(shí)候的電量是足夠大的，不能及時(shí)轉(zhuǎn)移，可能造成嚴(yán)重的后果，利用安全接地技術(shù)可以把多余電荷轉(zhuǎn)移出去，還能及時(shí)切斷電源等，對(duì)其安全性能起到保護(hù)作用。

1.2避雷擊接地技術(shù)

用電設(shè)備基本都需要采用避雷擊效果，一般通常采用避雷針，當(dāng)出現(xiàn)雷擊的情況下，可以進(jìn)行電荷的轉(zhuǎn)移，下雨天氣打雷時(shí)候，出現(xiàn)雷擊的情況是產(chǎn)生電荷的，一旦遇到用電設(shè)備等，瞬間可以產(chǎn)生大量的電荷，對(duì)周?chē)撕臀锂a(chǎn)生損害現(xiàn)象，必須采用技術(shù)及時(shí)轉(zhuǎn)移電荷，減少對(duì)人的傷害，對(duì)用電設(shè)備也起到保護(hù)作用。

1.3屏蔽接地技術(shù)

屏蔽接地技術(shù)是一種常用的對(duì)用電設(shè)備的保護(hù)作用措施，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常采用的方式，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。屏蔽技術(shù)需要和接地技術(shù)配合使用，其屏蔽效果才能夠提升。像是靜電屏蔽技術(shù)。若是在帶正電導(dǎo)體周?chē)鷩贤暾慕饘倨帘误w，則于屏蔽體的內(nèi)側(cè)所獲取的負(fù)電荷將會(huì)等同于帶電導(dǎo)體，同時(shí)外側(cè)所存在的正電荷也和帶電導(dǎo)體等量，這就造成外側(cè)區(qū)域仍舊存在電場(chǎng)。若是對(duì)金屬屏蔽體進(jìn)行接地處理，那么外側(cè)的正電荷可能會(huì)流入大地之中，則可以消除外側(cè)區(qū)域的電場(chǎng)，也就是金屬屏蔽之中將會(huì)對(duì)正電導(dǎo)體的電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽處理。屏蔽接地技術(shù)的應(yīng)用，在技術(shù)上起到革新作用，在應(yīng)用過(guò)程中，起到重要保護(hù)作用，具有一定現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。

2軟件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

2.1數(shù)字濾波技術(shù)

數(shù)字濾波技術(shù)是一種仿真技術(shù)，基于硬件設(shè)備的仿真技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不依賴硬件技術(shù)，只是通過(guò)模擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。在具體應(yīng)用過(guò)程中，先借助于硬件技術(shù)進(jìn)行干擾技術(shù)的應(yīng)用，減少干擾性能，在具體通過(guò)軟件進(jìn)行有效的濾波，起到真正的數(shù)字濾波技術(shù)，減少抗干擾能力。數(shù)字濾波技術(shù)的方法有多種多樣，我們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況，選擇適應(yīng)的數(shù)字濾波技術(shù)的處理方式，起到真正數(shù)字濾波作用，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，利用軟件技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重要步驟。

2.2軟件“看門(mén)狗”的使用

軟件程序在應(yīng)用過(guò)程中，往往容易出現(xiàn)死循環(huán)等現(xiàn)象，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要考慮這方面問(wèn)題，采用“看門(mén)狗”技術(shù)，防治程序死循環(huán)現(xiàn)象發(fā)生。硬件看門(mén)狗就是一個(gè)定時(shí)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控，合理的根據(jù)監(jiān)控情況進(jìn)行有效處理，起到看門(mén)狗的效果。

3實(shí)例論述

3.1通過(guò)硬軟件技術(shù)促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)脫離死態(tài)

為了使干擾問(wèn)題得到及時(shí)的解決，在硬件方面可以使用一個(gè)硬件計(jì)時(shí)器，

3.2程序“跑飛”階段進(jìn)行數(shù)據(jù)保存的硬軟件辦法

由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在被強(qiáng)電磁干擾或影響之后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中正在正常運(yùn)行的程序或許會(huì)被打亂，進(jìn)而在內(nèi)存中出現(xiàn)轉(zhuǎn)移情況，同時(shí)這種轉(zhuǎn)移是不能被控制的，也就是發(fā)生“跑飛”情況。該問(wèn)題的出現(xiàn)或許會(huì)造成確保軟件正常運(yùn)行的重要參數(shù)被破壞、沖掉。通過(guò)硬軟件結(jié)合措施、方法的運(yùn)用，能夠在出現(xiàn)斷電事故或者是發(fā)生強(qiáng)干擾情況之后，使各重要參數(shù)得到保護(hù)，從而使系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或者是再恢復(fù)獲得可靠的保證。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

1 引言

壓力傳感器在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用比較廣泛，其信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)對(duì)信號(hào)的調(diào)節(jié)變換，使信號(hào)達(dá)到后續(xù)電路的接收要求。電路的誤差控制、抗干擾技術(shù)對(duì)電路的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，電路的穩(wěn)定性直接關(guān)系到單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和產(chǎn)品的實(shí)用性。

本論文的信號(hào)調(diào)理電路主要用于電子稱等衡器的前端信號(hào)處理，量程0―5Kg，其最大允許誤差±1.5e（分度值e=2g）。本論文從誤差分析，力傳感器的選定和放大電路的設(shè)計(jì)三個(gè)方面闡述該電路設(shè)計(jì)思路。

2硬件設(shè)計(jì)中誤差解決方法

降低電路元器件產(chǎn)生的噪聲、設(shè)置穩(wěn)壓電流源作傳感器專用電源，可保證傳感器輸出信號(hào)精度高，紋波小，穩(wěn)定可靠，選擇合適的傳感器。

由于組成電路的元件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一些噪聲，并且實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，噪聲的功率與輸入的電壓有直接的關(guān)系，而且會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的參數(shù)產(chǎn)生較大的影響。在試驗(yàn)中對(duì)電阻等噪聲較大的原件通過(guò)元件的噪聲參數(shù)建立模型來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)分析。綜合考慮成本及噪聲性能，選擇噪聲較小的NE5532放大器電路，其相對(duì)噪聲比優(yōu)于同等價(jià)格的其他運(yùn)算放大器。

傳感器采用了N430-5kg應(yīng)變式壓力傳感器，量程0～5kg，靈敏度為1.0mV/N，體積小，易攜帶；額定輸出1.0±0.15mV/V，能夠滿足實(shí)驗(yàn)精度要求；并能夠使產(chǎn)品具有便攜性，力傳感器后接電橋的以減少溫漂，即電橋壓力傳感器的電橋電阻設(shè)為R1=R2=R3=R4=100Ω，差動(dòng)工作，應(yīng)變片使得電橋保持了平衡，使得電橋的輸出電壓與電阻變化有關(guān)，保持了一個(gè)即R1=R-R，R2=R+R，R3=R-R，R4=R+R，則電橋輸出為

3放大電路的分析與設(shè)計(jì)

整體電路設(shè)計(jì)如圖3-1所示，包含兩級(jí)放大電路，通過(guò)反饋設(shè)計(jì)提高了輸出的準(zhǔn)確性。第一級(jí)放大電路采用雙運(yùn)算放大器，此放大器小信號(hào)帶寬10MHZ，功率帶寬140KHZ，轉(zhuǎn)換速率9V/us，符合一般控制電路的設(shè)計(jì)要求。第二級(jí)放大電路采用二階低通濾波運(yùn)算放大電路。

通過(guò)使用Multisim 12.0仿真軟件中的函數(shù)發(fā)生器模擬在f0=10Hz下的濾波波形，其通帶最大衰減為4.165518dB，阻帶最大衰減為14.403186dB，其中R9和R11=R10//R12，由R12來(lái)確定放大倍數(shù)，算得Q=0.5，滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。

由于在 Multisim12.0仿真軟件中，沒(méi)有直接的電荷源信號(hào)，考慮到電阻應(yīng)變式傳感器輸出為電壓信號(hào)，改變傳感器的應(yīng)變重量，在形式上是以電壓的形式輸出的。在電路分析時(shí)可以把傳感器看作一個(gè)電壓源，其輸出電壓在其電電路中將信號(hào)傳遞給放大電路。所以在模擬仿真中，采用了TL431ACD 保證模擬信號(hào)輸入端的穩(wěn)定性。

4 軟件設(shè)計(jì)中的誤差補(bǔ)償

采用延遲法進(jìn)行誤差補(bǔ)償，在系統(tǒng)中， 存在控制開(kāi)關(guān)的抖動(dòng)干擾。抑制這種噪聲方法就是通過(guò)延時(shí)， 讓接通或斷開(kāi)信號(hào)穩(wěn)定后系統(tǒng)再工作， 就可以避免抖動(dòng)干擾。

5 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)的放大電路的帶寬在890mHZ～123HZ，測(cè)得輸入為2.756mv時(shí)，輸出為217.177mv，放大倍數(shù)約100倍。整體上對(duì)各種誤差來(lái)源給以充分的估計(jì)，并針對(duì)不同的情況采取不同的技術(shù)措施，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)的準(zhǔn)確、可靠。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉同娟，馬向國(guó).《Multisim在電力電子電路仿真中的應(yīng)-用》.電力電子，2006.2.

篇10

關(guān)鍵詞： 航空發(fā)動(dòng)機(jī)；試車(chē)臺(tái)；抗干擾；信號(hào)；技術(shù)

Key words： aero-engine；test bed；anti-inference；signal；technology

中圖分類(lèi)號(hào)：V263 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）27-0056-02

0 引言

某系列航空發(fā)動(dòng)機(jī)配裝的綜合調(diào)節(jié)器對(duì)信號(hào)的處理一直存在一些干擾現(xiàn)象，嚴(yán)重制約科研生產(chǎn)過(guò)程，多年來(lái)一直沒(méi)有得到有效解決。在研究探索航空發(fā)動(dòng)機(jī)綜合調(diào)節(jié)器調(diào)防干擾措施的基礎(chǔ)上，借助多年的多機(jī)種試車(chē)臺(tái)如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)防干擾的經(jīng)驗(yàn)，在某試車(chē)臺(tái)新增功能改造中，成功應(yīng)用了抗干擾技術(shù)，最終驗(yàn)證了這些措施的有效性和可行性。

1 信號(hào)干擾的類(lèi)型

信號(hào)干擾主要分為電磁感應(yīng)引起的磁耦合、靜電感應(yīng)引起的電耦合、不同金屬接觸點(diǎn)產(chǎn)生的附加電勢(shì)、由于振動(dòng)產(chǎn)生的干擾以及不同地電位引起的干擾。前四種屬于串模干擾，后者屬于共模干擾。大功率的變壓器、交流電機(jī)、電源周?chē)即嬖谟泻軓?qiáng)的交變磁場(chǎng)，導(dǎo)線處在這種變化的磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，通過(guò)磁耦合在電路中形成干擾叫磁耦合干擾。這種干擾信號(hào)與有用信號(hào)串聯(lián)，當(dāng)信號(hào)源與測(cè)試設(shè)備相距較遠(yuǎn)時(shí)，干擾越強(qiáng)烈。將導(dǎo)線遠(yuǎn)離這些強(qiáng)用電設(shè)備，調(diào)整走線方向以及減小導(dǎo)線回路面積都能有效防止干擾。把兩根信號(hào)線以較短的結(jié)距進(jìn)行絞合，干擾信號(hào)就能降為原有的1/10～1/100。導(dǎo)線之間存在著電容效應(yīng)，由于某導(dǎo)線電位發(fā)生變化，相鄰的導(dǎo)線上的電位也發(fā)生變化。干擾源是通過(guò)電容性的耦合在回路中形成干擾，這種干擾叫電耦合干擾，如圖1。

發(fā)動(dòng)機(jī)到綜調(diào)的線路就存在幾路高頻信號(hào)，互相之間就產(chǎn)生這種電耦合干擾，而且還很突出，是試車(chē)臺(tái)設(shè)備干擾的主要形式。把信號(hào)線扭絞能使電場(chǎng)在兩信號(hào)線上產(chǎn)生的電位差大為減小，采用靜電屏蔽后，能使干擾減小到1/100～1/1000。附加電勢(shì)干擾主要是由于不同金屬產(chǎn)生的熱電勢(shì)以及金屬腐蝕等原因產(chǎn)生的熱電勢(shì)，當(dāng)它處于電回路時(shí)會(huì)成為干擾，這種干擾大多數(shù)以直流的形式出現(xiàn)，在接線端子板處容易產(chǎn)生熱電勢(shì)。目前試車(chē)臺(tái)綜調(diào)線路都要經(jīng)過(guò)端子板轉(zhuǎn)接，這種干擾也是存在的。目前，為了方便測(cè)量和施工，副屏柜內(nèi)仍然需要設(shè)計(jì)端子板方式走線，但為了保證電纜只允許在副屏柜內(nèi)斷一次，兩端要求屏蔽層在端子板處對(duì)接，要保證屏蔽層的覆蓋面積盡量最大。導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也同樣會(huì)產(chǎn)生干擾。因此在振動(dòng)的環(huán)境中把信號(hào)導(dǎo)線固定是很有必要的。試車(chē)臺(tái)上振動(dòng)較大，環(huán)境惡劣，選用合適的橋架走線及掛鉤捆綁固定走線有效消除這類(lèi)干擾。工程中不同接地點(diǎn)之間往往存在電位差，尤其在大功率的用電設(shè)備附近，當(dāng)這些設(shè)備的絕緣性能較差時(shí)電位差更大。這種地電位差有時(shí)能達(dá)1～10伏以上，它同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)信號(hào)導(dǎo)線上，如圖2所示。這種干擾叫不同電位引起的干擾。

由于共模干擾和信號(hào)相疊加，不直接對(duì)測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生影響。但能通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)形成對(duì)地的泄漏電流，漏電流通過(guò)電阻的耦合就能直接作用于測(cè)量設(shè)備，產(chǎn)生干擾。試車(chē)臺(tái)上這種干擾較為突出，是我們研究的主要方向。

2 干擾的抑制方式

抑制干擾通常采用的方式有信號(hào)導(dǎo)線的扭絞、屏蔽、接地、平衡、濾波、隔離等方法。抑制串模干擾采用絞線、屏蔽、接地很有效，抑制共模干擾就是要保證單點(diǎn)接地，并要求接地點(diǎn)靠近系統(tǒng)地，而且接地可靠，有時(shí)候二次儀表“浮地”或者對(duì)設(shè)備進(jìn)行兩層屏蔽也可以抑制共模干擾。如果將屏蔽層在信號(hào)側(cè)與儀表均接地，則地電位差會(huì)通過(guò)屏蔽層形成回路，由于地電阻通常比屏蔽層的電阻小的多，所以在屏蔽層就會(huì)形成電位梯度，并通過(guò)屏蔽層與信號(hào)導(dǎo)線間的分布電容耦合到信號(hào)電路中去，因此屏蔽層必須一點(diǎn)接地。

3 試車(chē)臺(tái)抗干擾措施

3.1 根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)選擇優(yōu)質(zhì)合適的電纜 選用質(zhì)量好、品質(zhì)優(yōu)的航空專用電纜是抗干擾的基本基礎(chǔ)，針對(duì)試車(chē)臺(tái)特殊環(huán)境和線路的特殊性，消除耦合干擾最有效的辦法就是選用合適的屏蔽導(dǎo)線。比如：針對(duì)位移傳感器特殊信號(hào)，其激勵(lì)信號(hào)帶有溫度補(bǔ)償功能，需要選用三芯絞合屏蔽的航空電纜，其反饋信號(hào)是交流輸出，選用雙芯屏蔽線最為合適；滑油壓力、防喘等信號(hào)選用雙芯屏蔽信號(hào)線；點(diǎn)火信號(hào)因?yàn)殡娏鬏^大而且?guī)в袥_擊干擾，需要使用截面積較大的屏蔽電纜；離子火焰?zhèn)鞲衅餍盘?hào)傳輸?shù)氖请x子電流信號(hào)，需要特殊的低噪聲電纜，而且要求兩端接地。不需要使用屏蔽的地方不能使用屏蔽線，免得造成屏蔽間的信號(hào)干擾。另外，電纜的敷設(shè)也很關(guān)鍵，強(qiáng)信號(hào)導(dǎo)線應(yīng)離開(kāi)弱信號(hào)電路導(dǎo)線單獨(dú)布置，在必需靠近的場(chǎng)合中應(yīng)該盡可能的將兩者垂直布置；干擾敏感的元件應(yīng)避免靠近干擾源擺放，必須靠近時(shí)采取立體交叉的方式；電纜走橋架原則上是交直流分開(kāi)敷設(shè)，控制電纜、測(cè)量電纜與動(dòng)力電纜分開(kāi)。

3.2 注意電纜屏蔽層的細(xì)節(jié)處理 選用電纜只是防干擾的第一步，關(guān)鍵是如何進(jìn)行屏蔽線的處理，這也是我們摸索出來(lái)的寶貴經(jīng)驗(yàn)所在。第一，整個(gè)信號(hào)傳輸過(guò)程中信號(hào)線的屏蔽層不能中斷，信號(hào)線也要盡量減少接點(diǎn)，接點(diǎn)處必需將屏蔽對(duì)接，信號(hào)線盡可能的減少斷點(diǎn)，原則上不超過(guò)2次，中斷一次干擾增加近5～10倍。而且中途屏蔽層對(duì)接的地方，屏蔽層不易太長(zhǎng)，原則上不大于200mm為好。第二，整個(gè)信號(hào)線的屏蔽層中途不能接地，中途接地會(huì)造成信號(hào)干擾增大，而且接地效果明顯下降。屏蔽層原則上只在一端接地。目前，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在綜調(diào)或者電調(diào)插頭處將關(guān)鍵信號(hào)的屏蔽層接地最為有效。

3.3 對(duì)地線的特殊要求及接地方式 防干擾還有一項(xiàng)指標(biāo)很重要，那就是一個(gè)試車(chē)臺(tái)要有單獨(dú)的地線接地極，接地電阻小于1Ω（通常是小于4Ω）。經(jīng)過(guò)多年的研究試驗(yàn)，試車(chē)臺(tái)需要做兩個(gè)接地極，為了保證符合國(guó)家規(guī)范要求，兩個(gè)接地極間設(shè)有電容，平常處于斷開(kāi)狀態(tài)，一旦出現(xiàn)強(qiáng)雷雨天氣，電容能夠擊穿使兩個(gè)接地極變?yōu)橐惑w。接地極一個(gè)用于動(dòng)力接地及普通信號(hào)測(cè)量接地，包括計(jì)算機(jī)接地；一個(gè)用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制測(cè)量系統(tǒng)專用接地，來(lái)保證綜調(diào)或者電調(diào)信號(hào)不擾。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)防干擾技術(shù)在某試車(chē)臺(tái)的應(yīng)用，證明了該技術(shù)的成功及作用，為國(guó)內(nèi)航空試車(chē)臺(tái)乃至四代機(jī)試車(chē)臺(tái)建設(shè)提供一個(gè)成功典范，具有深遠(yuǎn)的價(jià)值和不可估量的重大意義。

參考文獻(xiàn)：

篇11

在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號(hào)，然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜，展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號(hào)，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)，再經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出。可見(jiàn)，一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較，多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征：(1)數(shù)字傳輸方式；(2)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無(wú)關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對(duì)被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的；(4)接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)(解擴(kuò))，求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)(也稱偽隨機(jī)碼)調(diào)制和對(duì)信號(hào)相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。

二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)

擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的、偽隨機(jī)的寬帶信號(hào)，其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬，同時(shí)接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。

1．抗干擾性強(qiáng)

擴(kuò)頻信號(hào)的不可預(yù)測(cè)性，使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過(guò)觀察進(jìn)行干擾，干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中擴(kuò)展了信號(hào)帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號(hào)功率低于干擾信號(hào)功率的情況下，仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信，擴(kuò)展的頻譜越寬，其抗干擾性越強(qiáng)。

2.低截獲性

擴(kuò)頻信號(hào)的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號(hào)的功率密度很低，偵察接收機(jī)很難監(jiān)測(cè)到，因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。

3.抗多路徑干擾性能好

多路徑干擾是電波傳播過(guò)程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號(hào)與直達(dá)路徑信號(hào)相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會(huì)嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過(guò)程，利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴(kuò)時(shí)，從多徑信號(hào)中分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，或?qū)⒍鄰叫盘?hào)中的相同碼序列信號(hào)疊加，這樣就可有效消除無(wú)線通信中因多徑干擾造成的信號(hào)衰落現(xiàn)象，使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。

4.保密性好

在一定的發(fā)射功率下，擴(kuò)頻信號(hào)分布在很寬的頻帶內(nèi)，無(wú)線信道中有用信號(hào)功率譜密度極低，這樣信號(hào)可以在強(qiáng)噪聲背景下，甚至在有用信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下進(jìn)行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)的特征參數(shù)就更難了．所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時(shí)，對(duì)不同用戶使用不同碼，旁人無(wú)法竊聽(tīng)通信，因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。

5.易于實(shí)現(xiàn)碼分多址

在通信系統(tǒng)中，可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò)頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，接收端利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò)，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號(hào)，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時(shí)通話而互不干擾。

三、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

在過(guò)去由于技術(shù)的限制，人們一直在走增加信號(hào)功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無(wú)助于事．近幾年，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí)，擴(kuò)頻通信獲得極其迅速的發(fā)展．通信的發(fā)展史又到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由用信噪比換帶寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò)頻通信．最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī)．幾十年來(lái)，最佳接收理論已經(jīng)很成熟，但最佳發(fā)射問(wèn)題一直沒(méi)有很好解決，偽碼擴(kuò)頻是一種最佳的信號(hào)形式和調(diào)制制度，構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī)．因此，有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識(shí)，人們就不難預(yù)測(cè)擴(kuò)頻通信的未來(lái)前景．從9O年代無(wú)線通信開(kāi)始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信的年代．?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信，碼分多址(CDMA)已開(kāi)始廣泛用于未來(lái)的峰窩通信、無(wú)繩通信和個(gè)人通信以及各種無(wú)線本地環(huán)路，發(fā)揮越來(lái)越大的作用．接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng)，逐步發(fā)展、演變和升級(jí)而形成的．現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分：傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)．由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚，往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”，各國(guó)都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展，因此各類(lèi)接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開(kāi)放性，經(jīng)營(yíng)者和用戶不需申請(qǐng)授權(quán)就可以自由地使用這些頻段，而無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段．在無(wú)線接人系統(tǒng)中，擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)、頻點(diǎn)問(wèn)題容易處理、價(jià)格比較便宜．而且，擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對(duì)有線接入技術(shù)來(lái)說(shuō)，有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢(shì)，在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用．

擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面．語(yǔ)音接入(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))；數(shù)據(jù)接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(wǎng)(Internet)接入。

四、結(jié)語(yǔ)

擴(kuò)頻通信是通信的一個(gè)重要分支和發(fā)展方向，是擴(kuò)頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)、理論可行性及典型的工作方式。擴(kuò)頻通信的強(qiáng)抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點(diǎn)，使它的應(yīng)用迅速?gòu)能娪脭U(kuò)展到民用通信中，它的易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn)，使它能與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)完美結(jié)合，發(fā)展前景極為廣闊。

參考文獻(xiàn)：

篇12

在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號(hào)，然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜，展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號(hào)，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)，再經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出。可見(jiàn)，一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較，多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征：(1)數(shù)字傳輸方式；(2)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無(wú)關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對(duì)被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的；(4)接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)(解擴(kuò))，求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)(也稱偽隨機(jī)碼)調(diào)制和對(duì)信號(hào)相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。

二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)

擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的、偽隨機(jī)的寬帶信號(hào)，其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬，同時(shí)接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。

1．抗干擾性強(qiáng)

擴(kuò)頻信號(hào)的不可預(yù)測(cè)性，使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過(guò)觀察進(jìn)行干擾，干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中擴(kuò)展了信號(hào)帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號(hào)功率低于干擾信號(hào)功率的情況下，仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信，擴(kuò)展的頻譜越寬，其抗干擾性越強(qiáng)。

2.低截獲性

擴(kuò)頻信號(hào)的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號(hào)的功率密度很低，偵察接收機(jī)很難監(jiān)測(cè)到，因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。

3.抗多路徑干擾性能好

多路徑干擾是電波傳播過(guò)程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號(hào)與直達(dá)路徑信號(hào)相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會(huì)嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過(guò)程，利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴(kuò)時(shí)，從多徑信號(hào)中分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，或?qū)⒍鄰叫盘?hào)中的相同碼序列信號(hào)疊加，這樣就可有效消除無(wú)線通信中因多徑干擾造成的信號(hào)衰落現(xiàn)象，使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。

4.保密性好

在一定的發(fā)射功率下，擴(kuò)頻信號(hào)分布在很寬的頻帶內(nèi)，無(wú)線信道中有用信號(hào)功率譜密度極低，這樣信號(hào)可以在強(qiáng)噪聲背景下，甚至在有用信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下進(jìn)行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)的特征參數(shù)就更難了．所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時(shí)，對(duì)不同用戶使用不同碼，旁人無(wú)法竊聽(tīng)通信，因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。

5.易于實(shí)現(xiàn)碼分多址

在通信系統(tǒng)中，可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò)頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，接收端利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò)，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號(hào)，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時(shí)通話而互不干擾。三、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

在過(guò)去由于技術(shù)的限制，人們一直在走增加信號(hào)功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無(wú)助于事．近幾年，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí)，擴(kuò)頻通信獲得極其迅速的發(fā)展．通信的發(fā)展史又到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由用信噪比換帶寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò)頻通信．最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī)．幾十年來(lái)，最佳接收理論已經(jīng)很成熟，但最佳發(fā)射問(wèn)題一直沒(méi)有很好解決，偽碼擴(kuò)頻是一種最佳的信號(hào)形式和調(diào)制制度，構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī)．因此，有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識(shí)，人們就不難預(yù)測(cè)擴(kuò)頻通信的未來(lái)前景．從9O年代無(wú)線通信開(kāi)始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信的年代．?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信，碼分多址(CDMA)已開(kāi)始廣泛用于未來(lái)的峰窩通信、無(wú)繩通信和個(gè)人通信以及各種無(wú)線本地環(huán)路，發(fā)揮越來(lái)越大的作用．接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng)，逐步發(fā)展、演變和升級(jí)而形成的．現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分：傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)．由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚，往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”，各國(guó)都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展，因此各類(lèi)接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開(kāi)放性，經(jīng)營(yíng)者和用戶不需申請(qǐng)授權(quán)就可以自由地使用這些頻段，而無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段．在無(wú)線接人系統(tǒng)中，擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)、頻點(diǎn)問(wèn)題容易處理、價(jià)格比較便宜．而且，擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對(duì)有線接入技術(shù)來(lái)說(shuō)，有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢(shì)，在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用．

擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面．語(yǔ)音接入(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))；數(shù)據(jù)接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(wǎng)(Internet)接入。

四、結(jié)語(yǔ)

擴(kuò)頻通信是通信的一個(gè)重要分支和發(fā)展方向，是擴(kuò)頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)、理論可行性及典型的工作方式。擴(kuò)頻通信的強(qiáng)抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點(diǎn)，使它的應(yīng)用迅速?gòu)能娪脭U(kuò)展到民用通信中，它的易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn)，使它能與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)完美結(jié)合，發(fā)展前景極為廣闊。

參考文獻(xiàn)：

篇13

 一、plc具有以下顯著特點(diǎn) 

 1.極高的可靠性 

 由于工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件遠(yuǎn)比通用計(jì)算機(jī)所處的環(huán)境差，因此要求plc具有很強(qiáng)的抗干擾能力，并且應(yīng)能在比較惡劣的運(yùn)行環(huán)境中(如高溫、過(guò)電壓、強(qiáng)電磁干擾和高濕度等)長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行。 

 2.使用方便 

 （1）操作方便：對(duì)plc的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數(shù)plc采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號(hào)繼電器編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。 

 （2）編程方便：plc有梯形圖、布爾助記符、功能表圖多種程序控制設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。 

 （3）維修方便：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號(hào)燈的指示和故障代碼的顯示，或通過(guò)編程器和crt屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。 

 3.靈活性高 

 plc的靈活性表現(xiàn)在下列三方面。 

 （1）編程的靈活性：plc采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖等，只要掌握其中一種語(yǔ)言就可進(jìn)行編程。 

 （2）擴(kuò)展的靈活性：plc根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模的不斷擴(kuò)展，它不僅可以通過(guò)增加輸入、輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)大容量和功能，也可通過(guò)多臺(tái)plc的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能。 

 （3）操作的靈活性：操作的靈活性指設(shè)計(jì)的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。 

 4.機(jī)電一體化 

 plc是專門(mén)為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗干擾性能增強(qiáng)，機(jī)械和電氣部件被有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。 

 二、plc應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題 

plc是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強(qiáng)，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過(guò)于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會(huì)造成設(shè)備的失控和誤動(dòng)作，從而不能保證plc的正常運(yùn)行。要提高plc控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求plc生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問(wèn)題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問(wèn)題： 

 1.工作環(huán)境 

 （1）溫度 

plc要求環(huán)境溫度在0~55oc，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。 

（2）濕度 

為了保證plc的絕緣性能，空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%（無(wú)凝露）。 

（3）震動(dòng) 

應(yīng)使plc遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止振動(dòng)頻率為10~55hz的頻繁或連續(xù)振動(dòng)。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施，如采用減震膠等。 

 （4）空氣 

避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對(duì)于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將plc安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。 

（5）電源 

plc對(duì)于電源線帶來(lái)的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中，可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般plc都有直流24v輸出提供給輸入端，當(dāng)輸入端使用外接直流電源時(shí)，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。 

2.控制系統(tǒng)中干擾及其來(lái)源 

 （1）干擾源及一般分類(lèi) 

影響plc控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，共模電壓通過(guò)不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。 

（2）plc系統(tǒng)中干擾的主要來(lái)源及途徑 

強(qiáng)電干擾 

plc系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。 

柜內(nèi)干擾 

控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線都容易對(duì)plc造成一定程度的干擾。 

來(lái)自信號(hào)線引入的干擾 

與plc控制系統(tǒng)連接的各類(lèi)信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類(lèi)信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過(guò)變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很?chē)?yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起i/o信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。 

來(lái)自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾 

接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（emc）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使plc系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。 

來(lái)自plc系統(tǒng)內(nèi)部的干擾 

主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。 

三、結(jié)束語(yǔ) 

plc控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，才能夠使plc控制系統(tǒng)正常工作。隨著plc應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，如何高效可靠的使用plc也成為其發(fā)展的重要因素。21世紀(jì)，plc會(huì)有更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，plc作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。 

參考文獻(xiàn)：