發布時間：2023-01-10 21:49:32
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的抗干擾設計論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：機電一體化，抗干擾，解決辦法
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。
1.機電一體化系統的干擾源
從干擾竄入系統的渠道來看，系統所受到的干擾源分為供電干擾、過程通道干擾、場干擾等。
1.1供電干擾
大功率設備會造成電網的嚴重污染，使得電網電壓大幅度地漲落、浪涌，大功率開關的通斷，電動機的啟停等原因，電網上常常出現很高的尖峰脈沖干擾。論文參考網。據統計，電源的投入、瞬時短路、欠壓、過壓、電網竄入的噪聲引起CPU誤動作及數據丟失占各種干擾的90％以上。
1.2過程通道干擾
過程通道干擾主要來源于長線傳輸。當系統中有電氣設備漏電，接地系統不完善，或者傳感器測量部件絕緣不好等；及各通道的傳輸線如果處于同根電纜或捆扎在一起，尤其是將信號線與交流電源線處于同一根管道時，產生的共模或差模電壓都會影響系統，使系統無法工作。
1.3場干擾
系統周圍的空間總存在著磁場、電磁場、靜電場，如太陽及天體輻射；廣播、電話、通訊發射臺的電磁波；周圍中頻設備發出的電磁輻射等。這些場干擾會通過電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作，使其中的電平發生變化或產生脈沖干擾信號。
2.抗供電干擾的措施
2.1配電系統的抗干擾
可采用分立式供電方案，就是將組成系統各模塊分別用獨立的變壓、整流、濾波、穩壓電路構成的直流電源供電，這樣就減少了集中供電的危險性，而且也減少了公共阻抗以及公共電源的相互耦合，提高了供電的可靠性，也有利于電源散熱。另外，交流電的引入線應采用粗導線，直流輸出線應采用雙絞線，扭絞的螺距要小，并盡可能縮短配線長度。
2.2利用電源監視電路
在配電系統中實施抗干擾措施是必不可少的，但這些仍難抵御微秒級的干擾脈沖及瞬態掉電，特別是后者屬于惡性干擾，可能產生嚴重的事故。
因此應采取進一步的保護性措施，即使用電源監視電路。電源監視電路需具有監視電源電壓瞬時短路、瞬間降壓和微秒級干擾及掉電的功能；及時輸出供CPU接受的復位信號及中斷信號等功能。
3.過程通道抗干擾措施
抑制過程通道上的干擾，主要措施有光電隔離、雙絞線傳輸、阻抗匹配、電流傳輸以及合理布線等。
3.1光電隔離
利用光電耦合器的電流傳輸特性，在長線傳輸時可以將模塊間兩個光電耦合器件用連線“浮置”起來，這種方法不僅有效地消除了各電氣功能模塊間的電流流經公共線時所產生的噪聲電壓互相竄擾，而且有效地解決了長線驅動和阻抗匹配問題。
3.2雙絞線傳輸
在長線傳輸中，雙絞線是較常用的一種傳輸線，與同軸電纜相比，雖然頻帶較窄，但阻抗高，降低了共模干擾。論文參考網。由于雙絞線構成的各個環路，改變了線間電磁感應的方向，使其相互抵消，因而對電磁場的干擾有一定的抑制效果。
3.3阻抗匹配
長線傳輸時，若收發兩端的阻抗不匹配，則會產生信號反射，使信號失真，其危害程度與傳輸的頻率及傳輸線長度有關。
3.4電流傳輸
長線傳輸時，用電流傳輸代替電壓傳輸，可獲得較好的抗干擾能力。
3.5合理布線
強電饋線必須單獨走線，強信號線與弱信號線應盡量避免平行走向。
4.軟件抗干擾技術
各種形式的干擾最終會反映在系統的微機模塊中，導致數據采集誤差、控制狀態失靈、存儲數據竄改以及程序運行失常等后果，雖然在系統硬件上采取了上述多種抗干擾措施，但仍然不能保證微機系統正常工作。因為軟件抗干擾是屬于微機系統的自身防御行為，實施軟件抗干擾的必要條件是：
1）在干擾的作用下，微機硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會受到任何損毀，或易損壞的單元設置有監測狀態可查詢。
2）系統的程序及固化常數不會因干擾的侵入而變化。
3）RAM區中的重要數據在干擾侵入后可重新建立，并且系統重新運行時不會出現不允許的數據。論文參考網。
抑制數據采樣的干擾可采用：數字濾波，寬度判斷抗尖峰脈沖干擾等辦法，也可采用重復檢查法，偏差判斷法來檢查判斷是否有干擾信號。而程序運行失常的軟件抗干擾措施一般有：
1）設置WATCHDOG功能，由硬件配合，監視軟件的運行情況，遇到故障進行相應的處理。
2）設置軟件陷阱，當程序指針失控而使程序進入非程序空間時，在該空間中設置攔截指令，使程序進入陷阱，然后強迫其轉入初始狀態。
參考文獻
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關鍵詞：虛擬儀器，發動機，油耗儀，發動機工況
0. 引言
隨著中國經濟的發展，汽車逐漸走進了千家萬戶。2009年，中國乘用車產銷分別達到1038.38萬輛和1033.13萬輛，同比增長54.11%和52.93%。中國乘用車銷售首次超越千萬輛門檻，超過美國，成為世界第一大汽車市場。據統計廣州平均十四人一輛車，并且隨著經濟的持續增長及國家政策的支持，國人購買汽車的數量會進一步增長。另一方面中國2009年進口石油的數量為世界第二位，且隨著外部條件的影響，油價持續走高，國內環保意識增強，對汽車的排放及耗油量有進一步要求，“既叫馬兒跑的快，又叫馬兒少吃草”，在這種要求下，對發動機的耗油量提出了嚴格的要求，國內汽車普遍采用百公里耗油量。為了得出準確的發動機耗油量，對發動機產品的開發乃至維修都起到很關鍵的作用，因此本文提出以下課題：運用電渦流緩速器做負載，利用ADLINK公司的工控機和數據采集卡，以Lab VIEW軟件作為開發平臺，在發動機臺架上測量其各種工況參數，從而為發動機產品開發、檢測、維修提供依據。在發動機測試的各種參數中，耗油率和耗油量是發動機測試的重要參數，它們的大小決定著發動機的氣體排放是否達到環保要求，綜合特性是否達到國家標準。而從發動機萬有特性圖中的等耗油率曲線中也可以很容易找到發動機更加經濟的負荷和轉速。燃油消耗量的測量是發動機性能試驗的重要組成部分，其測量精度直接影響發動機實際性能指標、各項技術參數確定和主要附件的選配及調整等。
1. 硬件系統的設計
1.1傳感器的選擇
發動機的耗油量有多種測量方式，通常有容積法、重量法等。根據發動機國標的試驗方法，需要在穩定的工況下進行測定，容積法就是測量單位時間燃料容積的變化，再通過換算得出耗油量；另一種是稱重法，通過連續采集測量燃料的重量，計算出單位時間內的重量變化得出耗油量。由于燃料的密度有差別，同種燃料的密度受溫度影響也會發生變化，因此采用測量體積的方法誤差較大，本系統采用的是稱重法測量單位時間的燃料消耗的質量。論文參考網。稱重傳感器基于重量與電壓的關系設定的。傳感器是通過發動機的燃油消耗，改變油耗儀的重量，從而反映在電壓信號的變化上。由于稱重傳感器為毫伏級電壓信號，因此在信號采集時，通過一個隔離放大模塊，它一方面可以隔離外界信號的干擾，另一方面可以放大信號，使信號大小的變化，更加明顯地反應在一定的電壓范圍內，便于信號采集與處理，由于油耗儀工作的外部環境存在較大的電磁干擾（電渦流緩速器工作電流很大），隔離放大模塊兩端需加裝電容，這樣濾波效果會更加明顯。另在發動機工況試驗臺中需配合測量耗油量的其它傳感器如扭矩轉速等。
1.2油耗儀工作原理
本系統采用油耗儀懸掛在稱重傳感器下，進油管連接到主油箱，出油管連接到發動機。進油管上轉有兩位兩通電磁閥，通過繼電器控制，可以使油路控制通油與截止狀態，及充油狀態和測量狀態。系統設置繼電器通控制電磁閥的通斷，可以選擇自動控制狀態，[i]也可選擇手動控制狀態，達到油路的控制效果。油耗儀上設置指示燈，通過觀察指示燈，可以很容易的觀察到油路的通斷，進而實現智能控制。在系統工作的過程中，有
有公式（1）可以通過密度轉換成質量，通過公式（2）可以得出燃料的消耗率。根據實驗要求，要在發動機運行穩定一分種后測量數據，且測量燃料消耗的時間不小于20s，根據以上要求，設置數據采集卡的采集一次的時間可以分為1秒、500毫秒、100毫秒不等，然后根據不同的采樣時間，設置不同的參數，最終得出發動機在不同狀態下的耗油參數。
1.3傳感器的標定
本試驗所采用的稱重傳感器是基于重量與電壓信號的關系，因此需要通過試驗找出其線性關系。將幾次試驗所采集出的數據，轉化成線形關系時，方程往往不能較好的反應出真實的線形關系比，因此這時需要盡可能多的測量幾組數據，然后根據這些數據，通過這些數據對傳感器進行標定。如圖（1）所示
圖（1）
2. 軟件開發
2.1程序的編制及數據處理
為了便于觀察測得數據，我們在程序的編制過程中，添加了Waveform Chart圖表，這樣不但可以顯示時時的測量數據，還能保留歷史記錄，可以更清楚的觀察數據變化的曲線圖。為了使測得的數據供以后觀察，以方便了解發動機的性能，我們把所測數據保存在EXCEL文檔里，添加實驗時間等數據，這樣我們觀察時可以清楚的看到任何時間上的試驗結果。為了更好的反映出發動機性能的好壞，有時需要繪制發動機功率特性等各種圖表，這時需要把保存的數據讀取出來，繪制成圖表的形式，本試驗設置了這項功能采用XY Graph顯示出繪制的圖表，具體如圖（2）所示程序前面板：
圖（2）
2.2安全性控制
由于發動機功率大小不同，耗油也不同，在測試油耗時，需要關閉電磁閥，油耗儀與油箱處于斷開狀態，這樣長時間工作，有可能消耗完油箱里的油，使發動機熄火。這時就要設置安全措施，當油耗儀里的油量較少時，自動報警，在程序前面板上閃爍，提醒操作者打開電磁閥，或使其自動打開電磁閥使其通油，也可以使發動機自動熄火。這樣就有利于整個試驗系統的安全操作。
3. 抗干擾設計
由于系統工作環境惡劣，既有大電流如電渦流緩速器工作，交流電信號，又有發動機振動等干擾，因此抗干擾設計是油耗儀工作穩定性的重要內容。可以從以下幾方面進行硬件和軟件抗干擾設計：1）對各種工作線路進行濾波和屏蔽；2）對地線進行抗干擾設計，選用不同的地線；3）對系統采用隔振處理；4）采用軟件濾波，濾除干擾數據。論文參考網。
4. 結論
本實驗通過采用Lab VIEW作為開發平臺，可直觀清楚地反映出各種數據，由于采用虛擬的控制按扭，只用鼠標鍵盤就可以操作整個試驗的進行。論文參考網。既能進行發動機的各種工況下的數據采集工作，同時由于系統軟件無縫結合，因此可以方便添加其他測量數據，便于后期的開發。
參考文獻：
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關鍵詞：單片機應用；干擾源；抗干擾設計
目前，在進行裝載機車載動態計量儀設備計時多采用以單片機為核心微控制器。由于應用現場存在著各種干擾源，對單片機應用系統的工作影響很大，在實驗室里設計好的控制系統，安裝調試時完全符合設計要求，而置入現場后，系統常常無法正常穩定地工作。干擾雖不能直接造成硬 件的損壞，但常使計算機不能正常運行以致控制失靈，造成設備和生產事故。所以對現場干擾源的做出正確分析，并對單片機系統做出相應當的抗干擾設計，是保證控制器正常運行，實現動態計量的關鍵所在。
一、干擾源分析及干擾途徑
1.系統自身干擾源及干擾途徑
系統自身干擾源一般因在設計系統時對某些問題考慮不全面，如元器件布局不合理、電路工作不可靠、元器件質量差等，形成諸如電阻熱噪聲干擾、半導體散粒噪聲干擾、接觸噪聲干擾、過程通道干擾、公共電阻形成的干擾等。這些干擾現象隨流動元器件電流增大越加明顯，這些噪聲電流通過系統自身電路 和通道而影響系統，其結果是使系統控制精度下降。
2.電磁干擾源及干擾途徑
裝載機在裝卸工作過程中現場的電磁干擾源很多，如動力斷路器斷弧過程中的多次復燃、電磁鐵線圈電感和分布電容的諧振、大電流電弧的電磁輻射、工頻輸電線附近所存在的強大交變電場和磁場，以及來源于太陽等天體輻射的電磁波、雷電和地磁場的變化都可歸結為電磁干擾。干擾信號通過導線或回路之間的互感耦合、電容耦合進入控制系統。電磁干擾造成的后果輕者使控制系統 產生誤差，重者將使系統不能正常工作。因此對電路結構設計上要采取必要的抗干擾措施。
3.供電系統干擾及干擾途徑
裝載機在起動和正常工作過程中， 其電源電壓的變化范圍非常大，特別是裝載機的啟停，電壓在20～30 V之間，使得供電電壓大幅度波動，有時會出現長時間的過壓、欠壓和短時間的尖峰電壓，他們十分方便地以線路傳輸形式經電源線進入控制系統，其中過壓干擾是單片機控制系統最為惡劣的干擾，該變化范圍會對整個稱重系統的正常工作產生較大的影響，因此計量儀工作電源要求穩定性好。
4.干擾對程序運行的影響
干擾常使微控制器系統程序“跑飛”，造成“死機”，數據采集誤差加大或數據發生變化，控制狀態失靈，系統被控對象不穩定或誤操作等。
二、系統抗干擾設計
硬件抗干擾總的原則是消除干擾源、切斷干擾侵入途徑和設計低噪聲電路。
1.抑制過程通道干擾的設計
（1）光電藕合隔離，采用光電禍藕合可以切斷主機與前向通道電路的聯系，能有效地防止干擾從過程通道進入主機，同時對抗共地干擾也有好處。
（2）放大電路采用差分輸入放大，有效地抑制了噪聲和共模干擾。
（3）旁路電容器濾波是集成電路中抗干擾的常規措施。通常每片集成電路應接入一個旁路電容器以降低電源的高頻阻抗，能有效地克服芯片的內部噪聲和電源噪聲。加接旁路電容，對A/D轉換器尤為重要，否則會出現數據輸出異常的情況
2.抑制電磁干擾的設計
電磁場干擾可能來自裝載機稱重控制系統外部，也可能來自系統內部，抑制電磁干擾的主要手段就是采取屏蔽。方式有兩種：一是將易干擾的電路或設備等屏蔽起來，以防接收輻射干擾；另一種是將輻射源屏蔽起來，防止輻射出千擾影響其他電路。
在本設計中，采用屏蔽體將系統封閉起來。由于材料的磁阻比較低，所以外部磁力線將被屏蔽在屏蔽體之外，從而起到屏蔽的作用。
3.印制電路板的抗干擾設計
電路板是微機系統中器件、信號線、電源線高密度集合體，對抗干擾性能影響很大，電路板設計、布線及接地不妥可能使整個系統無法正常運行。
（1）印制電路板大小要適中。過大時，印刷線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也高；過小時，散熱不好，且易受干擾。使用多層印制板，保證良好的接地網，減少地電位差。
（2）器件布置。 把相關的器件就近放置，易產生噪聲的電路應盡量遠離主機電路，發熱量大的器件應考慮散熱問題，I/0驅動器件盡量靠近印制板邊上放置。閑置的IC管腳不要懸空，元器件腳避免相互平行，以減少寄生禍合。如有可能，盡量使用貼片元件。
（3）布線。電路之間的連接應盡量短，容易受干擾的信號線要重點保護，不能與能夠產生干擾或傳遞干擾的線路長距離平行；交直流電路要分開：對雙面布線的印制電路板，應使兩面線條垂直交叉，以減少磁場禍合效應。
（4）接地。數字地、模擬地分開設計，在電源端兩種地線相連：對于多級電路，設計時要考慮各級動態電流，注意接地阻抗相互禍合的影響，工作頻率低于1 MHz時采用一點接地，工作頻率較高時采取多點接地，接地線應盡量粗。
（5）去藕電容。加去藕電容是印制電路板設計的一項常規做法.在電源輸入端跨接10 ～ 100 u F的電解電容或擔電容，在每個集成電路芯片上安裝一個0. 01 u F的陶瓷電容器。
4.供電系統的抗干擾設計
為了克服這些干擾和擾動，在電源設計上采用DC一DC變換，以保持主電路板和各個傳感器供電壓的穩定。同時在電源線上加裝了濾波電路。
三、結語
現場作業環境對動態計量儀單片機應用系統的干擾非常大，本論文就可能存在的干擾源做了全面的分析。并針對系統存在各種干擾源提出了電磁干擾、過程通道干擾、印刷電路板干擾、供電系統干擾的抗干擾設計，保證了設備現場工作的精度和穩定。
參考文獻：
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Abstract： In this article， effective anti-interfere measures are found through practice and experiment on the multi-function test bed where multi -type models engine are tested， leading to breakthrough in solving signal interference. The successful application of
anti-inference technology has not only solved the problem of test bed construction but also formed a series of effective operable measures for the reference of peers.
關鍵詞： 航空發動機；試車臺；抗干擾；信號；技術
Key words： aero-engine；test bed；anti-inference；signal；technology
中圖分類號：V263 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）27-0056-02
0 引言
某系列航空發動機配裝的綜合調節器對信號的處理一直存在一些干擾現象，嚴重制約科研生產過程，多年來一直沒有得到有效解決。在研究探索航空發動機綜合調節器調防干擾措施的基礎上，借助多年的多機種試車臺如何實現信號防干擾的經驗，在某試車臺新增功能改造中，成功應用了抗干擾技術，最終驗證了這些措施的有效性和可行性。
1 信號干擾的類型
信號干擾主要分為電磁感應引起的磁耦合、靜電感應引起的電耦合、不同金屬接觸點產生的附加電勢、由于振動產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、電源周圍都存在有很強的交變磁場，導線處在這種變化的磁場中會產生感應電勢，通過磁耦合在電路中形成干擾叫磁耦合干擾。這種干擾信號與有用信號串聯，當信號源與測試設備相距較遠時，干擾越強烈。將導線遠離這些強用電設備，調整走線方向以及減小導線回路面積都能有效防止干擾。把兩根信號線以較短的結距進行絞合，干擾信號就能降為原有的1/10～1/100。導線之間存在著電容效應，由于某導線電位發生變化，相鄰的導線上的電位也發生變化。干擾源是通過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。
發動機到綜調的線路就存在幾路高頻信號，互相之間就產生這種電耦合干擾，而且還很突出，是試車臺設備干擾的主要形式。把信號線扭絞能使電場在兩信號線上產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。附加電勢干擾主要是由于不同金屬產生的熱電勢以及金屬腐蝕等原因產生的熱電勢，當它處于電回路時會成為干擾，這種干擾大多數以直流的形式出現，在接線端子板處容易產生熱電勢。目前試車臺綜調線路都要經過端子板轉接，這種干擾也是存在的。目前，為了方便測量和施工，副屏柜內仍然需要設計端子板方式走線，但為了保證電纜只允許在副屏柜內斷一次，兩端要求屏蔽層在端子板處對接，要保證屏蔽層的覆蓋面積盡量最大。導線在磁場中運動產生感應電動勢，也同樣會產生干擾。因此在振動的環境中把信號導線固定是很有必要的。試車臺上振動較大，環境惡劣，選用合適的橋架走線及掛鉤捆綁固定走線有效消除這類干擾。工程中不同接地點之間往往存在電位差，尤其在大功率的用電設備附近，當這些設備的絕緣性能較差時電位差更大。這種地電位差有時能達1～10伏以上，它同時出現在兩個信號導線上，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相疊加，不直接對測量設備產生影響。但能通過測量系統形成對地的泄漏電流，漏電流通過電阻的耦合就能直接作用于測量設備，產生干擾。試車臺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導線的扭絞、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接地，并要求接地點靠近系統地，而且接地可靠，有時候二次儀表“浮地”或者對設備進行兩層屏蔽也可以抑制共模干擾。如果將屏蔽層在信號側與儀表均接地，則地電位差會通過屏蔽層形成回路，由于地電阻通常比屏蔽層的電阻小的多，所以在屏蔽層就會形成電位梯度，并通過屏蔽層與信號導線間的分布電容耦合到信號電路中去，因此屏蔽層必須一點接地。
3 試車臺抗干擾措施
3.1 根據信號特點選擇優質合適的電纜 選用質量好、品質優的航空專用電纜是抗干擾的基本基礎，針對試車臺特殊環境和線路的特殊性，消除耦合干擾最有效的辦法就是選用合適的屏蔽導線。比如：針對位移傳感器特殊信號，其激勵信號帶有溫度補償功能，需要選用三芯絞合屏蔽的航空電纜，其反饋信號是交流輸出，選用雙芯屏蔽線最為合適；滑油壓力、防喘等信號選用雙芯屏蔽信號線；點火信號因為電流較大而且帶有沖擊干擾，需要使用截面積較大的屏蔽電纜；離子火焰傳感器信號傳輸的是離子電流信號，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干擾。另外，電纜的敷設也很關鍵，強信號導線應離開弱信號電路導線單獨布置，在必需靠近的場合中應該盡可能的將兩者垂直布置；干擾敏感的元件應避免靠近干擾源擺放，必須靠近時采取立體交叉的方式；電纜走橋架原則上是交直流分開敷設，控制電纜、測量電纜與動力電纜分開。
3.2 注意電纜屏蔽層的細節處理 選用電纜只是防干擾的第一步，關鍵是如何進行屏蔽線的處理，這也是我們摸索出來的寶貴經驗所在。第一，整個信號傳輸過程中信號線的屏蔽層不能中斷，信號線也要盡量減少接點，接點處必需將屏蔽對接，信號線盡可能的減少斷點，原則上不超過2次，中斷一次干擾增加近5～10倍。而且中途屏蔽層對接的地方，屏蔽層不易太長，原則上不大于200mm為好。第二，整個信號線的屏蔽層中途不能接地，中途接地會造成信號干擾增大，而且接地效果明顯下降。屏蔽層原則上只在一端接地。目前，經過多次試驗發現，在綜調或者電調插頭處將關鍵信號的屏蔽層接地最為有效。
3.3 對地線的特殊要求及接地方式 防干擾還有一項指標很重要，那就是一個試車臺要有單獨的地線接地極，接地電阻小于1Ω（通常是小于4Ω）。經過多年的研究試驗，試車臺需要做兩個接地極，為了保證符合國家規范要求，兩個接地極間設有電容，平常處于斷開狀態，一旦出現強雷雨天氣，電容能夠擊穿使兩個接地極變為一體。接地極一個用于動力接地及普通信號測量接地，包括計算機接地；一個用于發動機控制測量系統專用接地，來保證綜調或者電調信號不擾。
4 結束語
通過防干擾技術在某試車臺的應用，證明了該技術的成功及作用，為國內航空試車臺乃至四代機試車臺建設提供一個成功典范，具有深遠的價值和不可估量的重大意義。
參考文獻：
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測控技術作為新興產業，是電子技術中的重要內容。測控技術無論是在科學研究領域，還是在工業領域，都起到了技術支撐作用。測控電路在實際的應用領域中，可以保證多種電子設備和產品正常運行。為了保證電子設備和產品能夠安全穩定地運行，本論文針對電子技術中測控技術的應用展開研究。
關鍵詞：
測控電路；電子技術；應用
科學技術的進步讓人們感受到時展越來越快。特別是電子技術已經深深地滲入到人們的生活中，是人們賴以生存的專業技術。隨著工業自動化方向發展，電子技術中的測控技術在工業領域中得以廣泛應用。但是電子設備實際運行中會出現各種干擾源而導致測控系統的運行難以滿足技術要求。為了確保測控系統能夠處于運行可靠，就要采用相關的抗干擾技術將抗干擾措施制定出來。
一、測控系統干擾源的分析
（一）電磁干擾
當電子設備處于運行狀態的時候，就必然會在電子設備的周圍產生電磁場。其中的主要原因就在于，電子設備運行中必然會使得電壓和電流產生變化。但是，這種變化或者是連續發生的，或者是間歇性的，如果電壓和電流的變化速度過快，就會有電磁場產生[1]。電磁場中的電磁能量并不僅僅在有限的磁場范圍內，而是會以電路為主體，不斷地擴展活動范圍，由此而影響了測控電路的正常運行。
（二）地線干擾
地線具有一定的抗阻性。當電流沿著接地線流動的時候，就會使地線上有電壓產生。電流受到阻抗的影響而不斷增大，電壓也會隨之增大而導致地線的負載增加。當測控系統對電子設備進行測試的時候，如果電子設備為大功率設備，在地線中就會有強電流通過，隨之，連接電子設備的電纜上也會有電流通過，而且電纜中所流通的電流缺乏穩定性，導致每一根電纜中所流經的電流都會有所不同，這些電纜中的電壓也會各有不同。缺乏穩定性的電流和電壓的大量存在，就會產生差模電壓而影響電路的正常運行。因此，應在測控電路中增加相應的過壓保護電路，以保證整個測控電路以及測控系統的正常運行。（圖1：過壓保護電路）
（三）濕度干擾
電路處于運行中如果環境濕度過低，就會在電路周圍產生靜電效應從而對電子設備造成干擾，特別是在靜電干擾下使得測控電路中的檢測信號受到干擾而導致元器件失效，最終造成整個測控系統無法正常運行；如果環境濕度過高，就會引起元器件間的短路和PCB的焊點銹蝕，在高濕度環境的影響下則這些焊點的接觸電阻就會有所提升，而影響了使用性能的發揮。如果這些焊點處已經被銹蝕，就會導致電子元器件功能減退而引發電路短路。
二、電子測控技術的應用
（一）合理的電路設計
所有的元器件在使用之前都要做好測試，并根據實際應用需要而經過技術處理，調試合格之后方可使用。如果是邏輯元器件，要采用接地技術，以提高電路的抗干擾能力，確保電路處于正常的運行狀態。在電路的設計上，注意邏輯電路與數字電路要分別單獨使用，且要對電源線進行加粗處理。接地線要盡量選擇網狀的接地線或者環形的接地線，并在連接接地線之前，要做好加粗處理工作，以確保邏輯電路和數字電路在數據的傳輸和走向能的傳遞上保持方向上的一致[2]。在進行布線的時候，折線的角度不可以超過90度，以在電路運行中能夠對頻率很高的噪音產生抑制作用。為了避免來自噪聲的干擾，還要采用接入旁路電容的方法，即將旁路電容接入到PCB板上面的IC點。所有接入的引線都要與接受旁路處理的端口相靠近，注意接入的引線長度要合適，避免由于過長而影響技術處理效果。
（二）屏蔽技術的應用
如果是對電磁場屏蔽，就要對噪聲騷擾源使用接地導體將其包圍起來，可以對電路以有效保護。屏蔽體所使用的導線要以銅或者鋁等具有良好的導電性能的材料為主，控制好中心導線的長度，以避免其從屏蔽體中伸出過長。如果屏蔽體是網狀的，網孔要盡量小，且要采用單端接地的方式，以保證屏蔽體有效地發揮屏蔽作用。如果既具有干擾能力的電磁場具有很高的干擾強度，在設計屏蔽電路的時候，就需要采用雙層屏蔽技術。但是，這種雙層屏蔽技術在使用中需要注意要加裝濾波電路，且內屏蔽盒與外屏蔽盒之間不能夠多處連接，一點連接即可。雙層屏蔽的兩個屏蔽體之間所間隔的距離不可以太大，以確保獲得最好的屏蔽效果，而且屏蔽層之間不可以有間隙，間隙的厚度與單層屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干擾電磁波為空間電磁波，很容易對具有較高靈敏度的信號接受設備造成干擾。對這種空間電磁波可以采用金屬網屏蔽室進行屏蔽，屏蔽效能可以達到45dB至50dB。如果金屬網屏蔽室為雙層的，且有絕緣襯墊安裝在其中，所能夠獲得的屏蔽效能就可以達到75dB至95dB。屏蔽室的連接要正確，以在發揮屏蔽作用的同時，還確保屏蔽體本身能夠安全運行。此外，可同時根據電子產品的不同特性在測控電路中增加不同類型的濾波電路，可以將騷擾電磁過濾掉。（圖2：濾波電路）
（三）接地技術的應用
測控系統的接地多會采用三條地線，其一為信號地線，用于低電平電路接地；其二為噪聲地線，包括電動機的地線、繼電保護裝置的地線等等；其三為外接地線，連接在交流電源的接地線上，用于外殼、機架等接地使用。雖然接地技術可以單獨使用，但是要獲得良好的抗干擾效果，則需要與屏蔽體結合使用。如果電路處于運行狀態時，工作頻率沒有超過1兆赫，就可以將屏蔽體的接線用于一點接地設計，地線的長度要局限于信號波長的1/20[4]。如果工作頻率超過10兆赫，就可以將屏蔽體的接線用于多點接地設計。所選用的接地線要加粗，特別是連接印刷板上的接地線，要確保接電線所流過的電流要達到印刷板上所流過的電流的3倍之多。如果印刷板上為數字電路，就需要接地線的線路為閉環線路。
三、總結
綜上所述，電子技術中，測控技術屬于是新型的技術，而且隨著電子技術的發展，測控技術也在不斷地更新。各種電子設備中的測控系統往往會受到各種因素的干擾而導致系統無法可靠運行。特別是電子設備的使用功能不同，對使用環境也具有不同的要求，當然，其中的測控電路受到干擾的原因也會有所不同。這就需要提高測控電路的抗干擾能力，在測控電路的設計中加入相應的抗干擾電路，以確保測控系統處于良性運行狀態。
參考文獻：
[1]彭捷.電子技術中測控技術的應用[J].應用技術，2014(08):235-236.
[2]劉志剛.現代測控技術的發展及其應用探析[J].機電信息,2012(12):114-115.
[3]馮嘉鑫.電子技術中測控技術的應用[J].基本建設經濟,2014(03):197-198.
關鍵詞：PLC，MAX7219，數碼管，顯示器
前言：
現代PLC以集成度高、功能強、抗干擾能力強、組態靈活、工作穩定等優MAX7219的典型應用硬件電路點受到普遍歡迎，在傳統工業的現代化改造中發揮越來越重要的作用。論文大全，顯示器。PLC作為工業計算機，顯示器方面通常采用人機界面模塊。筆者考慮到人機界面的成本偏高，設計了一種成本低的顯示器，當然沒有人機界面那么人性化，而只能顯示PLC數據寄存器的內容，但在顯示要求不高和低成本的設備中，卻是正好滿足要求。筆者設計的思路是：
（1）、顯示硬件：選用八段數碼管（本文只介紹8位）
（2）、驅動硬件：選用MAX7219芯片
（3）、驅動程序：由PLC程序配合其3個輸出觸點（Y0—Y2）實現。
（4）、顯示效果：0~9、—、E、H、L、P和blank(即不顯示)，8位均可帶小數點顯示。
正文：
1、顯示硬件——八段數碼管的簡介
數碼管由8個發光二極管（以下簡稱字段）構成，通過不同的組合可用來顯示數字0 ~9、字符“—”、E、H、L、P及小數點“.”。
(注：本文選用8個8段LED數碼管作為顯示器。)
2、顯示驅動——MAX7219芯片
關鍵詞：印制電路板；抗干擾設計
前言：印制電路板多種多樣，種類繁多，覆蓋了幾乎所有的電子領域。隨著電子技術的革新，印制電路板的種類及復雜程度不斷增加，對其的性能要求越來越高。
電磁干擾是印制電路板受環境影響較為敏感的環境因素之一，提高印制電路板的抗干擾能力，重點在于考察印制電路板電磁兼容性。現階段，針對印制電路板的不同類別干擾，即布局類、板層類以及走線類，可采取布局規則、線路設計、去耦電容設計等，以減弱甚至消除印制電路板受到外界干擾的影響。
1.印制電路板設計要點
1.1加工技術選擇
印制電路板按結構可分為撓性板、剛性板和剛撓結合板，按層數可以分為單面板、雙面板和多層板，按用途又可分為民用、軍用等，不同的印制電路板制作工藝不同，加工技術也各不相同。目前，高密度互連印制電路板由于市場需求量大，在市場中占據主導地位。這種電路板線路較為精密、要求層間對位精度高，相對于傳統電路板，有著更好的電氣性能和更完整的信號完整性，且適合越來越密集的電子封裝工藝。對于該種印制電路板，主要采用了互連孔加工、孔金屬化加工以及精細線路制作技術。高密度互連印制電路板的埋孔、通孔加工方法可選擇機械鉆孔法、激光鉆孔法，兩者原理不同，實際中應針對不同的介質材料采用不同的方法及加工參數。在印制電路板經過鉆孔后，要對孔壁進行金屬化，以實現層間互連。目前常用的方法有化學鍍銅法和炭黑黑孔法，兩者都需要后續電鍍流程將孔壁金屬化，電鍍均鍍能力對電流密度分布的均勻性有重要影響。精細線路的制作是印制電路板發展的一個重要方向，目前最成熟的制作工藝方法為減成法，未來這一技術的精度將對印制電路板的性能有決定性影響。
1.2材料設備選擇
基材是印制電路板承載功能電路的核心部分，基材特性首先決定著印制電路板的環境適應性。目前國內應用較為廣泛的基材是是環氧玻纖布基板，具有高強度、耐化學性、耐潮濕、熱穩定性好及良好的電氣性能等優點，能夠對印制電路板進行較好的保護。在印制電路板抗干擾性能上，其主要作用的是線路設計與制作。對于線路制作來說，由于方法較多，為了減少工藝時間、降低成本，同時保證質量，可以采取在超薄銅箔的基礎上制作線路的方法，通過控制電鍍的時間來調節線路的厚度，制作精細線路。在曝光工序中，在干膜中的對光敏感的低聚合物會發生聚合反應，在后續工序中對電路起到保護作用。因此，曝光工序是制作精細線路的關鍵步驟。非平行曝光機和激光直接成像曝光機是目前最為先進的曝光技術，能夠避免環境溫度、濕度等對線路制作的影響，對于制作固定線寬或線距的精細線路有較大的優勢。
1.3抗干擾性能測定方法
在印制電路板生產過程中，缺陷是不可避免的，抗干擾性能檢測的目的就是通過對印制電路板性能的分析，間接判別出缺陷位置信息，及時地采取措施。目前，判別印制電路板產品性能的主要方法主要從短路、斷路、針孔、缺口、線路氧化等幾個方面入手。在印制電路板缺陷檢測中絕大部分運用的是參考法缺陷檢測，它的主要思想是將待測圖像與標準圖像進行對比。例如應用全自動曝光機進行拍照，提取計算出圖像的位置差，從而確定印制電路板的偏差程度。在得到的圖像中，不同的缺陷有不同的表現特征，例如如果某一位置存在多像素點群的連通區，則為短路，在黑色背景下，若存在部分高亮^域，則表示該區域可能為毛刺和針孔等缺陷區。線路氧化是在生產過程中由于外部因素控制不當導致嚴重影響線路導電性的缺陷，作為非致命缺陷，線路氧化可以從銅線顏色差異來判別出來，這在印制電路板的抗干擾測定中較為簡易實用。
2.提高印制板抗干擾性能措施
2.1印制電路板的材料選擇
印制電路板工藝技術的發展是伴隨著材料技術的進步而發展的。按絕緣介質層材料軟硬程度，可以分為剛性印制板、撓性印制板、剛撓結合印制板等。以剛撓結合印制電路板為例，與傳統剛撓結合印制電路板相比，新型工藝制造的剛撓結合印制電路板，將可彎折的撓性電路板集成于剛性電路板中，極大地減輕了電子設備的重量，避免了以往制作工序復雜、笨重、難以修復的缺點。同時新型電路板的撓性區域可以反復彎折、任意角度扭轉的特點，一定程度上增加了其適用范圍。撓性基材如聚酰亞胺，具有較高的介電穩定性，應用在印制電路板中，可以使印制電路板具有良好的介電性能、電氣性能、在高速高頻信號傳輸及阻抗控制中，能夠發揮其優勢。此外，在惡劣極端環境下，剛撓結合印制電路板也充分體現了穩定性，例如在雷電、高頻加熱、脈沖電腐蝕、電火花加工等極端干擾環境中，具備一定的抵抗性。
2.2印制電路板的線路設計
印制電路板的抗干擾設計與具體電路有著密切的關系。線路設計應掌握電路板整體信息，信號線密集程度、電源等因素后，綜合考慮分析。為了防止產生干擾，采用高穩定度、低輸出阻抗直流電源，并在保障電路功能需要的電源和布線層數的基礎上，使輸出的接地點離電源的地端應最近。電子電路中接地線要求的干線宜粗，以降低環路電阻。其次，盡可能增加電源線寬度，以電源線上干擾尖峰不能使邏輯器件的輸出狀態發生變化為原則，消除抑制直流電源回路因負載變化而引起的干擾。面對電源干擾，可在電源變壓器一次繞組與二次繞組間采用屏蔽層，或加接電源濾波器，降低電磁波受到的干擾。此外，信號發送線和接受線之間，或相同信號間盡可能避免平行走線，如若信號線之間不相容，就應做隔離處理，防止形成耦合干擾。
2.3印制電路板的去耦電容設計
？集成電路電源和地之間的去耦電容有兩個作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。為了削弱干擾信號耦合路徑，信號線盡可能短，應盡量減小不必要的雜散電容，同時按照一定的順序布置信號線路，將時鐘信號線和敏感信號線放在首位，高速信號線次之，最后是非重要信號線。為了防止信號線之間形成耦合干擾，設計時應減少系統誤操作、減少向外輻射。此外，由于瞬態電流比靜態電流大得多，為了減小干擾同時降低電流功耗，可以采取電源去耦措施，即在電源線和地線之間并接兩個電容，起到本集成電路的蓄能電容和旁路掉該器件的高頻噪聲的作用。在此過程中應注意電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線；焊接時去耦電容的引腳要盡量短，避免過長引腳使去耦電容本身發生自共振。最后，為了使保同層相鄰線路間的噪聲耦合以及串擾達到最小，需在線間做隔離處理，確保布線分離。
結語：印制電路板是電子設備的重要組成部分，在印制電路板設計中，要對其其抗干擾能力進行優化，避免使其降低或失去原有的功能和性能，對生產生活造成影響。印制電路板制造公司眾多，我國在在高端乃至尖端的印制電路板設計制造上，與國外的技術水平還有很大的差距，因此還需加大研發投入，為印制電路板的設計提供更充分的研究條件，以實現進一步的發展。
參考文獻：
[1]葛寧.PCB中電磁兼容性設計[J].電子設計工程，2014，22（2）：185-187.
論文摘要 煤礦膠帶輸送機控制運行系統種類繁多。采用可靠穩定的控制系統，提高皮帶運轉效率，在煤礦安全生產中具有重要意義。本文討論應用PLC控制系統來提高皮帶運輸系統的安全性和可靠性。
1 概述
現在的膠帶輸送機系統多數采用單片機控制，運行穩定性不高，智能化不強，尤其是綜合保護裝置穩定性差，各種保護傳感器故障發生頻繁，而且主機控制模塊化，插件易損壞，更換頻率高。由于采用模塊化設計，小部分模塊壞時，企業往往就要更換整個大模塊，從而造成資源浪費，加大了煤礦生產成本投入。而采用PLC可編程控制程序的綜合保護裝置，它能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業企業對自動化的需要。它的主要優點包括：
1.1可靠性高，抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC控制系統由于采用現代大規模集成電路技術，內部電路具有先進的抗干擾技術，為使無故障工作時間更長，采用可編程二重容錯處理技術。此外，PLC控制系統帶有硬件故障自我檢測功能，出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。
1.2配套齊全，功能完善，適用性強
PLC發展到今天，可以用于各種規模的工業控制場合。隨著PLC的不斷發展， PLC在位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中的技術應用已相當成熟。
1.3易學易用，維護方便
PLC作為通用工業控制計算機，是面向工礦企業的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。
1.4經濟合算
盡管使用PLC首次投資要大些，但它的體積小、所占空間小，輔助設施的投入少；工作可靠，停工損失少；維修簡單，維修費少；還可再次使用以及能帶來附加價值等等，從中可得更大的回報。
通過以上分析，采用PLC控制系統，能大大改善膠帶輸送機運行穩定差，設備易損害，成本投入高等缺點。它在綜合保護裝置技術中的應用十分廣泛，可行性強。
2 PLC控制程序在膠帶輸送機綜合保護裝置的應用
膠帶輸送機綜合保護裝置主要包括主機、防滑保護、堆煤保護和防跑偏保護、溫度保護、煙霧保護和自動灑水裝置，以及沿線緊停開關和全巷道語音報警信號等，現就PLC可編程控制系統在綜合保護裝置中的應用做如下介紹：
2.1主機
主機可采用PLC多重處理器，并行處理技術，多重抗干擾技術，軟件采用模塊化設計。使配置應用靈活，便于擴展維護，易于編程，可實時顯示工作狀態及故障性質，同時選用可靠性高的連接器件，使其布局合理、體積小、重量輕，本安電路經防潮防水處理，避免出現受潮。同時設計啟動預告、啟動、停止、緊急停車、聯鎖等功能的開關量輸出。包括煙霧保護、溫度保護、超溫灑水等。
針對膠帶輸送機的頻繁啟動，輸送帶容易出現斷帶、撕帶事故的弊端，設計膠帶點動啟動系統。同時可設有實驗、集控、工作3種操作方式。可根據生產，維修需要任意轉換，并可實時監測各種傳感器狀況及沿線緊停開關信號。
1）在實驗操作方式下，可以對任意一種傳感器進行實驗，并確認是否完好運轉正常；
2）在集控操作方式下，可以對某種故障傳感器進行解除和投入。因某種傳感器突然故障或其他原因等，仍使系統繼續運轉；
3）在工作操作方式下，可以根據點動啟動方式，先讓輸送帶得到緩沖，然后第二次按啟動按鈕使輸送機正常運轉，既減輕了膠帶撕帶接頭的緩沖壓力，避免了膠帶斷帶撕帶現象，有效地遏止了事故的發生。
2.2煙霧傳感器
采用專用煙霧集成電路，傳感器輸出與煙霧信號成正比的電壓信號，經電壓比較器及數字電路處理輸出煙霧超限報警信號。特別適合于礦井防火灑水，起到高溫報警的作用。
2.3速度傳感器
速度傳感器具有發光管和光電接收管，通過接收滾筒上的磁脈沖，通過在標準時間內計數脈沖次數得到輪的轉速，從而得到軸轉速。實現檢測低速打滑、斷帶和超速保護。穩定性、抗干擾能力強。
2.4防跑偏裝置
可由接線箱和傳動桿兩部分組成，導桿采用高速軸承接觸與皮帶同步運動，減少了皮帶磨損，選用行程開關，傳動導臂大于設定時停機。
2.5堆煤傳感器
采用萬向推桿方式，當皮帶煤倉、煤流超限時，煤流推動導桿大于設定角度時，延時0s~4s主機動作，皮帶停機。
2.6溫度傳感器
采用專用溫度集成電路和高精度轉換器、V/V轉換、電壓比較器、報警器及輸出電路。具有精度高，免校準，工作穩定可靠，設定容易等優點。
2.7急停開關
作為沿線維修及系統異常事故的安全鎖定，復位后方可開機。可采用行程開關設計。輸送機巷道每個緊停開關用拉繩進行連接，信號接入帶式輸送機控制開關，實現在輸送機巷道內任何一點都能緊急停車的功能。
2.8語音信號器
語音報警信號裝置集信號傳遞、發光顯示、通話為一體。通過電壓放大器與輸送機綜合保護裝置主機相連接。在全巷道內安設多個該裝置，并通過電纜串聯連接，從而在全巷道內實現了報警功能。當輸送帶要啟動時，它與膠帶綜合保護裝置主機啟動信號同步響起，在全巷道內發出啟動預警信號，提醒周圍職工遠離輸送帶，確保人員安全。
2.9自動灑水裝置
灑水裝置應安裝在輸送機驅動裝置兩側，其灑水能夠起到對驅動膠帶和驅動滾筒同時灑水降溫滅火的效果。它與溫度保護、煙霧保護裝置的作用是當輸送帶在驅動滾筒上打滑，使輸送帶與驅動滾筒摩擦，驅動滾筒與輸送帶的溫度升高，熱量積聚，產生煙霧時，監測溫度信號、煙霧信號，實現自動停機，并自動灑水，把事故消滅在萌芽狀態。
3 結論
膠帶輸送機保護裝置中PLC可編程程序控制技術的應用，方便實現了整條輸送機的邏輯控制，主要技術參數的在線監測，大大提高了文明生產與科學管理的水平，實現其速度、堆煤、跑偏的自動檢測與溫度、煙霧動作時的自動灑水，可使膠帶輸送機司機心中有數，這對減員增效，降低工作的維修工作量，提高工人素質，改善其工作環境均有一定的現實意義。