发布时间：2023-01-10 21:49:32
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的抗干扰设计论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：机电一体化，抗干扰，解决办法
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
1.机电一体化系统的干扰源
从干扰窜入系统的渠道来看，系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。
1.1供电干扰
大功率设备会造成电网的严重污染，使得电网电压大幅度地涨落、浪涌，大功率开关的通断，电动机的启停等原因，电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。论文参考网。据统计，电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90％以上。
1.2过程通道干扰
过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电，接地系统不完善，或者传感器测量部件绝缘不好等；及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起，尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时，产生的共模或差模电压都会影响系统，使系统无法工作。
1.3场干扰
系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场，如太阳及天体辐射；广播、电话、通讯发射台的电磁波；周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作，使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。
2.抗供电干扰的措施
2.1配电系统的抗干扰
可采用分立式供电方案，就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电，这样就减少了集中供电的危险性，而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合，提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。另外，交流电的引入线应采用粗导线，直流输出线应采用双绞线，扭绞的螺距要小，并尽可能缩短配线长度。
2.2利用电源监视电路
在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的，但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电，特别是后者属于恶性干扰，可能产生严重的事故。
因此应采取进一步的保护性措施，即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能；及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。
3.过程通道抗干扰措施
抑制过程通道上的干扰，主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。
3.1光电隔离
利用光电耦合器的电流传输特性，在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来，这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰，而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。
3.2双绞线传输
在长线传输中，双绞线是较常用的一种传输线，与同轴电缆相比，虽然频带较窄，但阻抗高，降低了共模干扰。论文参考网。由于双绞线构成的各个环路，改变了线间电磁感应的方向，使其相互抵消，因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。
3.3阻抗匹配
长线传输时，若收发两端的阻抗不匹配，则会产生信号反射，使信号失真，其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。
3.4电流传输
长线传输时，用电流传输代替电压传输，可获得较好的抗干扰能力。
3.5合理布线
强电馈线必须单独走线，强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。
4.软件抗干扰技术
各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中，导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果，虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施，但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为，实施软件抗干扰的必要条件是：
1）在干扰的作用下，微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁，或易损坏的单元设置有监测状态可查询。
2）系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。
3）RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立，并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。论文参考网。
抑制数据采样的干扰可采用：数字滤波，宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法，也可采用重复检查法，偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。而程序运行失常的软件抗干扰措施一般有：
1）设置WATCHDOG功能，由硬件配合，监视软件的运行情况，遇到故障进行相应的处理。
2）设置软件陷阱，当程序指针失控而使程序进入非程序空间时，在该空间中设置拦截指令，使程序进入陷阱，然后强迫其转入初始状态。
参考文献
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关键词：虚拟仪器，发动机，油耗仪，发动机工况
0. 引言
随着中国经济的发展，汽车逐渐走进了千家万户。2009年，中国乘用车产销分别达到1038.38万辆和1033.13万辆，同比增长54.11%和52.93%。中国乘用车销售首次超越千万辆门槛，超过美国，成为世界第一大汽车市场。据统计广州平均十四人一辆车，并且随着经济的持续增长及国家政策的支持，国人购买汽车的数量会进一步增长。另一方面中国2009年进口石油的数量为世界第二位，且随着外部条件的影响，油价持续走高，国内环保意识增强，对汽车的排放及耗油量有进一步要求，“既叫马儿跑的快，又叫马儿少吃草”，在这种要求下，对发动机的耗油量提出了严格的要求，国内汽车普遍采用百公里耗油量。为了得出准确的发动机耗油量，对发动机产品的开发乃至维修都起到很关键的作用，因此本文提出以下课题：运用电涡流缓速器做负载，利用ADLINK公司的工控机和数据采集卡，以Lab VIEW软件作为开发平台，在发动机台架上测量其各种工况参数，从而为发动机产品开发、检测、维修提供依据。在发动机测试的各种参数中，耗油率和耗油量是发动机测试的重要参数，它们的大小决定着发动机的气体排放是否达到环保要求，综合特性是否达到国家标准。而从发动机万有特性图中的等耗油率曲线中也可以很容易找到发动机更加经济的负荷和转速。燃油消耗量的测量是发动机性能试验的重要组成部分，其测量精度直接影响发动机实际性能指标、各项技术参数确定和主要附件的选配及调整等。
1. 硬件系统的设计
1.1传感器的选择
发动机的耗油量有多种测量方式，通常有容积法、重量法等。根据发动机国标的试验方法，需要在稳定的工况下进行测定，容积法就是测量单位时间燃料容积的变化，再通过换算得出耗油量；另一种是称重法，通过连续采集测量燃料的重量，计算出单位时间内的重量变化得出耗油量。由于燃料的密度有差别，同种燃料的密度受温度影响也会发生变化，因此采用测量体积的方法误差较大，本系统采用的是称重法测量单位时间的燃料消耗的质量。论文参考网。称重传感器基于重量与电压的关系设定的。传感器是通过发动机的燃油消耗，改变油耗仪的重量，从而反映在电压信号的变化上。由于称重传感器为毫伏级电压信号，因此在信号采集时，通过一个隔离放大模块，它一方面可以隔离外界信号的干扰，另一方面可以放大信号，使信号大小的变化，更加明显地反应在一定的电压范围内，便于信号采集与处理，由于油耗仪工作的外部环境存在较大的电磁干扰（电涡流缓速器工作电流很大），隔离放大模块两端需加装电容，这样滤波效果会更加明显。另在发动机工况试验台中需配合测量耗油量的其它传感器如扭矩转速等。
1.2油耗仪工作原理
本系统采用油耗仪悬挂在称重传感器下，进油管连接到主油箱，出油管连接到发动机。进油管上转有两位两通电磁阀，通过继电器控制，可以使油路控制通油与截止状态，及充油状态和测量状态。系统设置继电器通控制电磁阀的通断，可以选择自动控制状态，[i]也可选择手动控制状态，达到油路的控制效果。油耗仪上设置指示灯，通过观察指示灯，可以很容易的观察到油路的通断，进而实现智能控制。在系统工作的过程中，有
有公式（1）可以通过密度转换成质量，通过公式（2）可以得出燃料的消耗率。根据实验要求，要在发动机运行稳定一分种后测量数据，且测量燃料消耗的时间不小于20s，根据以上要求，设置数据采集卡的采集一次的时间可以分为1秒、500毫秒、100毫秒不等，然后根据不同的采样时间，设置不同的参数，最终得出发动机在不同状态下的耗油参数。
1.3传感器的标定
本试验所采用的称重传感器是基于重量与电压信号的关系，因此需要通过试验找出其线性关系。将几次试验所采集出的数据，转化成线形关系时，方程往往不能较好的反应出真实的线形关系比，因此这时需要尽可能多的测量几组数据，然后根据这些数据，通过这些数据对传感器进行标定。如图（1）所示
图（1）
2. 软件开发
2.1程序的编制及数据处理
为了便于观察测得数据，我们在程序的编制过程中，添加了Waveform Chart图表，这样不但可以显示时时的测量数据，还能保留历史记录，可以更清楚的观察数据变化的曲线图。为了使测得的数据供以后观察，以方便了解发动机的性能，我们把所测数据保存在EXCEL文档里，添加实验时间等数据，这样我们观察时可以清楚的看到任何时间上的试验结果。为了更好的反映出发动机性能的好坏，有时需要绘制发动机功率特性等各种图表，这时需要把保存的数据读取出来，绘制成图表的形式，本试验设置了这项功能采用XY Graph显示出绘制的图表，具体如图（2）所示程序前面板：
图（2）
2.2安全性控制
由于发动机功率大小不同，耗油也不同，在测试油耗时，需要关闭电磁阀，油耗仪与油箱处于断开状态，这样长时间工作，有可能消耗完油箱里的油，使发动机熄火。这时就要设置安全措施，当油耗仪里的油量较少时，自动报警，在程序前面板上闪烁，提醒操作者打开电磁阀，或使其自动打开电磁阀使其通油，也可以使发动机自动熄火。这样就有利于整个试验系统的安全操作。
3. 抗干扰设计
由于系统工作环境恶劣，既有大电流如电涡流缓速器工作，交流电信号，又有发动机振动等干扰，因此抗干扰设计是油耗仪工作稳定性的重要内容。可以从以下几方面进行硬件和软件抗干扰设计：1）对各种工作线路进行滤波和屏蔽；2）对地线进行抗干扰设计，选用不同的地线；3）对系统采用隔振处理；4）采用软件滤波，滤除干扰数据。论文参考网。
4. 结论
本实验通过采用Lab VIEW作为开发平台，可直观清楚地反映出各种数据，由于采用虚拟的控制按扭，只用鼠标键盘就可以操作整个试验的进行。论文参考网。既能进行发动机的各种工况下的数据采集工作，同时由于系统软件无缝结合，因此可以方便添加其他测量数据，便于后期的开发。
参考文献：
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关键词：单片机应用；干扰源；抗干扰设计
目前，在进行装载机车载动态计量仪设备计时多采用以单片机为核心微控制器。由于应用现场存在着各种干扰源，对单片机应用系统的工作影响很大，在实验室里设计好的控制系统，安装调试时完全符合设计要求，而置入现场后，系统常常无法正常稳定地工作。干扰虽不能直接造成硬 件的损坏，但常使计算机不能正常运行以致控制失灵，造成设备和生产事故。所以对现场干扰源的做出正确分析，并对单片机系统做出相应当的抗干扰设计，是保证控制器正常运行，实现动态计量的关键所在。
一、干扰源分析及干扰途径
1.系统自身干扰源及干扰途径
系统自身干扰源一般因在设计系统时对某些问题考虑不全面，如元器件布局不合理、电路工作不可靠、元器件质量差等，形成诸如电阻热噪声干扰、半导体散粒噪声干扰、接触噪声干扰、过程通道干扰、公共电阻形成的干扰等。这些干扰现象随流动元器件电流增大越加明显，这些噪声电流通过系统自身电路 和通道而影响系统，其结果是使系统控制精度下降。
2.电磁干扰源及干扰途径
装载机在装卸工作过程中现场的电磁干扰源很多，如动力断路器断弧过程中的多次复燃、电磁铁线圈电感和分布电容的谐振、大电流电弧的电磁辐射、工频输电线附近所存在的强大交变电场和磁场，以及来源于太阳等天体辐射的电磁波、雷电和地磁场的变化都可归结为电磁干扰。干扰信号通过导线或回路之间的互感耦合、电容耦合进入控制系统。电磁干扰造成的后果轻者使控制系统 产生误差，重者将使系统不能正常工作。因此对电路结构设计上要采取必要的抗干扰措施。
3.供电系统干扰及干扰途径
装载机在起动和正常工作过程中， 其电源电压的变化范围非常大，特别是装载机的启停，电压在20～30 V之间，使得供电电压大幅度波动，有时会出现长时间的过压、欠压和短时间的尖峰电压，他们十分方便地以线路传输形式经电源线进入控制系统，其中过压干扰是单片机控制系统最为恶劣的干扰，该变化范围会对整个称重系统的正常工作产生较大的影响，因此计量仪工作电源要求稳定性好。
4.干扰对程序运行的影响
干扰常使微控制器系统程序“跑飞”，造成“死机”，数据采集误差加大或数据发生变化，控制状态失灵，系统被控对象不稳定或误操作等。
二、系统抗干扰设计
硬件抗干扰总的原则是消除干扰源、切断干扰侵入途径和设计低噪声电路。
1.抑制过程通道干扰的设计
（1）光电藕合隔离，采用光电祸藕合可以切断主机与前向通道电路的联系，能有效地防止干扰从过程通道进入主机，同时对抗共地干扰也有好处。
（2）放大电路采用差分输入放大，有效地抑制了噪声和共模干扰。
（3）旁路电容器滤波是集成电路中抗干扰的常规措施。通常每片集成电路应接入一个旁路电容器以降低电源的高频阻抗，能有效地克服芯片的内部噪声和电源噪声。加接旁路电容，对A/D转换器尤为重要，否则会出现数据输出异常的情况
2.抑制电磁干扰的设计
电磁场干扰可能来自装载机称重控制系统外部，也可能来自系统内部，抑制电磁干扰的主要手段就是采取屏蔽。方式有两种：一是将易干扰的电路或设备等屏蔽起来，以防接收辐射干扰；另一种是将辐射源屏蔽起来，防止辐射出千扰影响其他电路。
在本设计中，采用屏蔽体将系统封闭起来。由于材料的磁阻比较低，所以外部磁力线将被屏蔽在屏蔽体之外，从而起到屏蔽的作用。
3.印制电路板的抗干扰设计
电路板是微机系统中器件、信号线、电源线高密度集合体，对抗干扰性能影响很大，电路板设计、布线及接地不妥可能使整个系统无法正常运行。
（1）印制电路板大小要适中。过大时，印刷线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也高；过小时，散热不好，且易受干扰。使用多层印制板，保证良好的接地网，减少地电位差。
（2）器件布置。 把相关的器件就近放置，易产生噪声的电路应尽量远离主机电路，发热量大的器件应考虑散热问题，I/0驱动器件尽量靠近印制板边上放置。闲置的IC管脚不要悬空，元器件脚避免相互平行，以减少寄生祸合。如有可能，尽量使用贴片元件。
（3）布线。电路之间的连接应尽量短，容易受干扰的信号线要重点保护，不能与能够产生干扰或传递干扰的线路长距离平行；交直流电路要分开：对双面布线的印制电路板，应使两面线条垂直交叉，以减少磁场祸合效应。
（4）接地。数字地、模拟地分开设计，在电源端两种地线相连：对于多级电路，设计时要考虑各级动态电流，注意接地阻抗相互祸合的影响，工作频率低于1 MHz时采用一点接地，工作频率较高时采取多点接地，接地线应尽量粗。
（5）去藕电容。加去藕电容是印制电路板设计的一项常规做法.在电源输入端跨接10 ～ 100 u F的电解电容或担电容，在每个集成电路芯片上安装一个0. 01 u F的陶瓷电容器。
4.供电系统的抗干扰设计
为了克服这些干扰和扰动，在电源设计上采用DC一DC变换，以保持主电路板和各个传感器供电压的稳定。同时在电源线上加装了滤波电路。
三、结语
现场作业环境对动态计量仪单片机应用系统的干扰非常大，本论文就可能存在的干扰源做了全面的分析。并针对系统存在各种干扰源提出了电磁干扰、过程通道干扰、印刷电路板干扰、供电系统干扰的抗干扰设计，保证了设备现场工作的精度和稳定。
参考文献：
[1]刘传榕.李学忠.装载机载重测量系统数学模[J].工程机械，1997（1）
[2]王培章.电磁兼容技术，人民邮电出版社，2011
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.
关键词： 航空发动机；试车台；抗干扰；信号；技术
Key words： aero-engine；test bed；anti-inference；signal；technology
中图分类号：V263 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）27-0056-02
0 引言
某系列航空发动机配装的综合调节器对信号的处理一直存在一些干扰现象，严重制约科研生产过程，多年来一直没有得到有效解决。在研究探索航空发动机综合调节器调防干扰措施的基础上，借助多年的多机种试车台如何实现信号防干扰的经验，在某试车台新增功能改造中，成功应用了抗干扰技术，最终验证了这些措施的有效性和可行性。
1 信号干扰的类型
信号干扰主要分为电磁感应引起的磁耦合、静电感应引起的电耦合、不同金属接触点产生的附加电势、由于振动产生的干扰以及不同地电位引起的干扰。前四种属于串模干扰，后者属于共模干扰。大功率的变压器、交流电机、电源周围都存在有很强的交变磁场，导线处在这种变化的磁场中会产生感应电势，通过磁耦合在电路中形成干扰叫磁耦合干扰。这种干扰信号与有用信号串联，当信号源与测试设备相距较远时，干扰越强烈。将导线远离这些强用电设备，调整走线方向以及减小导线回路面积都能有效防止干扰。把两根信号线以较短的结距进行绞合，干扰信号就能降为原有的1/10～1/100。导线之间存在着电容效应，由于某导线电位发生变化，相邻的导线上的电位也发生变化。干扰源是通过电容性的耦合在回路中形成干扰，这种干扰叫电耦合干扰，如图1。
发动机到综调的线路就存在几路高频信号，互相之间就产生这种电耦合干扰，而且还很突出，是试车台设备干扰的主要形式。把信号线扭绞能使电场在两信号线上产生的电位差大为减小，采用静电屏蔽后，能使干扰减小到1/100～1/1000。附加电势干扰主要是由于不同金属产生的热电势以及金属腐蚀等原因产生的热电势，当它处于电回路时会成为干扰，这种干扰大多数以直流的形式出现，在接线端子板处容易产生热电势。目前试车台综调线路都要经过端子板转接，这种干扰也是存在的。目前，为了方便测量和施工，副屏柜内仍然需要设计端子板方式走线，但为了保证电缆只允许在副屏柜内断一次，两端要求屏蔽层在端子板处对接，要保证屏蔽层的覆盖面积尽量最大。导线在磁场中运动产生感应电动势，也同样会产生干扰。因此在振动的环境中把信号导线固定是很有必要的。试车台上振动较大，环境恶劣，选用合适的桥架走线及挂钩捆绑固定走线有效消除这类干扰。工程中不同接地点之间往往存在电位差，尤其在大功率的用电设备附近，当这些设备的绝缘性能较差时电位差更大。这种地电位差有时能达1～10伏以上，它同时出现在两个信号导线上，如图2所示。这种干扰叫不同电位引起的干扰。
由于共模干扰和信号相叠加，不直接对测量设备产生影响。但能通过测量系统形成对地的泄漏电流，漏电流通过电阻的耦合就能直接作用于测量设备，产生干扰。试车台上这种干扰较为突出，是我们研究的主要方向。
2 干扰的抑制方式
抑制干扰通常采用的方式有信号导线的扭绞、屏蔽、接地、平衡、滤波、隔离等方法。抑制串模干扰采用绞线、屏蔽、接地很有效，抑制共模干扰就是要保证单点接地，并要求接地点靠近系统地，而且接地可靠，有时候二次仪表“浮地”或者对设备进行两层屏蔽也可以抑制共模干扰。如果将屏蔽层在信号侧与仪表均接地，则地电位差会通过屏蔽层形成回路，由于地电阻通常比屏蔽层的电阻小的多，所以在屏蔽层就会形成电位梯度，并通过屏蔽层与信号导线间的分布电容耦合到信号电路中去，因此屏蔽层必须一点接地。
3 试车台抗干扰措施
3.1 根据信号特点选择优质合适的电缆 选用质量好、品质优的航空专用电缆是抗干扰的基本基础，针对试车台特殊环境和线路的特殊性，消除耦合干扰最有效的办法就是选用合适的屏蔽导线。比如：针对位移传感器特殊信号，其激励信号带有温度补偿功能，需要选用三芯绞合屏蔽的航空电缆，其反馈信号是交流输出，选用双芯屏蔽线最为合适；滑油压力、防喘等信号选用双芯屏蔽信号线；点火信号因为电流较大而且带有冲击干扰，需要使用截面积较大的屏蔽电缆；离子火焰传感器信号传输的是离子电流信号，需要特殊的低噪声电缆，而且要求两端接地。不需要使用屏蔽的地方不能使用屏蔽线，免得造成屏蔽间的信号干扰。另外，电缆的敷设也很关键，强信号导线应离开弱信号电路导线单独布置，在必需靠近的场合中应该尽可能的将两者垂直布置；干扰敏感的元件应避免靠近干扰源摆放，必须靠近时采取立体交叉的方式；电缆走桥架原则上是交直流分开敷设，控制电缆、测量电缆与动力电缆分开。
3.2 注意电缆屏蔽层的细节处理 选用电缆只是防干扰的第一步，关键是如何进行屏蔽线的处理，这也是我们摸索出来的宝贵经验所在。第一，整个信号传输过程中信号线的屏蔽层不能中断，信号线也要尽量减少接点，接点处必需将屏蔽对接，信号线尽可能的减少断点，原则上不超过2次，中断一次干扰增加近5～10倍。而且中途屏蔽层对接的地方，屏蔽层不易太长，原则上不大于200mm为好。第二，整个信号线的屏蔽层中途不能接地，中途接地会造成信号干扰增大，而且接地效果明显下降。屏蔽层原则上只在一端接地。目前，经过多次试验发现，在综调或者电调插头处将关键信号的屏蔽层接地最为有效。
3.3 对地线的特殊要求及接地方式 防干扰还有一项指标很重要，那就是一个试车台要有单独的地线接地极，接地电阻小于1Ω（通常是小于4Ω）。经过多年的研究试验，试车台需要做两个接地极，为了保证符合国家规范要求，两个接地极间设有电容，平常处于断开状态，一旦出现强雷雨天气，电容能够击穿使两个接地极变为一体。接地极一个用于动力接地及普通信号测量接地，包括计算机接地；一个用于发动机控制测量系统专用接地，来保证综调或者电调信号不扰。
4 结束语
通过防干扰技术在某试车台的应用，证明了该技术的成功及作用，为国内航空试车台乃至四代机试车台建设提供一个成功典范，具有深远的价值和不可估量的重大意义。
参考文献：
[1]区建昌.电子设备电磁兼容性设计理论与实践[M].电子工业出版社，2010.
测控技术作为新兴产业，是电子技术中的重要内容。测控技术无论是在科学研究领域，还是在工业领域，都起到了技术支撑作用。测控电路在实际的应用领域中，可以保证多种电子设备和产品正常运行。为了保证电子设备和产品能够安全稳定地运行，本论文针对电子技术中测控技术的应用展开研究。
关键词：
测控电路；电子技术；应用
科学技术的进步让人们感受到时展越来越快。特别是电子技术已经深深地渗入到人们的生活中，是人们赖以生存的专业技术。随着工业自动化方向发展，电子技术中的测控技术在工业领域中得以广泛应用。但是电子设备实际运行中会出现各种干扰源而导致测控系统的运行难以满足技术要求。为了确保测控系统能够处于运行可靠，就要采用相关的抗干扰技术将抗干扰措施制定出来。
一、测控系统干扰源的分析
（一）电磁干扰
当电子设备处于运行状态的时候，就必然会在电子设备的周围产生电磁场。其中的主要原因就在于，电子设备运行中必然会使得电压和电流产生变化。但是，这种变化或者是连续发生的，或者是间歇性的，如果电压和电流的变化速度过快，就会有电磁场产生[1]。电磁场中的电磁能量并不仅仅在有限的磁场范围内，而是会以电路为主体，不断地扩展活动范围，由此而影响了测控电路的正常运行。
（二）地线干扰
地线具有一定的抗阻性。当电流沿着接地线流动的时候，就会使地线上有电压产生。电流受到阻抗的影响而不断增大，电压也会随之增大而导致地线的负载增加。当测控系统对电子设备进行测试的时候，如果电子设备为大功率设备，在地线中就会有强电流通过，随之，连接电子设备的电缆上也会有电流通过，而且电缆中所流通的电流缺乏稳定性，导致每一根电缆中所流经的电流都会有所不同，这些电缆中的电压也会各有不同。缺乏稳定性的电流和电压的大量存在，就会产生差模电压而影响电路的正常运行。因此，应在测控电路中增加相应的过压保护电路，以保证整个测控电路以及测控系统的正常运行。（图1：过压保护电路）
（三）湿度干扰
电路处于运行中如果环境湿度过低，就会在电路周围产生静电效应从而对电子设备造成干扰，特别是在静电干扰下使得测控电路中的检测信号受到干扰而导致元器件失效，最终造成整个测控系统无法正常运行；如果环境湿度过高，就会引起元器件间的短路和PCB的焊点锈蚀，在高湿度环境的影响下则这些焊点的接触电阻就会有所提升，而影响了使用性能的发挥。如果这些焊点处已经被锈蚀，就会导致电子元器件功能减退而引发电路短路。
二、电子测控技术的应用
（一）合理的电路设计
所有的元器件在使用之前都要做好测试，并根据实际应用需要而经过技术处理，调试合格之后方可使用。如果是逻辑元器件，要采用接地技术，以提高电路的抗干扰能力，确保电路处于正常的运行状态。在电路的设计上，注意逻辑电路与数字电路要分别单独使用，且要对电源线进行加粗处理。接地线要尽量选择网状的接地线或者环形的接地线，并在连接接地线之前，要做好加粗处理工作，以确保逻辑电路和数字电路在数据的传输和走向能的传递上保持方向上的一致[2]。在进行布线的时候，折线的角度不可以超过90度，以在电路运行中能够对频率很高的噪音产生抑制作用。为了避免来自噪声的干扰，还要采用接入旁路电容的方法，即将旁路电容接入到PCB板上面的IC点。所有接入的引线都要与接受旁路处理的端口相靠近，注意接入的引线长度要合适，避免由于过长而影响技术处理效果。
（二）屏蔽技术的应用
如果是对电磁场屏蔽，就要对噪声骚扰源使用接地导体将其包围起来，可以对电路以有效保护。屏蔽体所使用的导线要以铜或者铝等具有良好的导电性能的材料为主，控制好中心导线的长度，以避免其从屏蔽体中伸出过长。如果屏蔽体是网状的，网孔要尽量小，且要采用单端接地的方式，以保证屏蔽体有效地发挥屏蔽作用。如果既具有干扰能力的电磁场具有很高的干扰强度，在设计屏蔽电路的时候，就需要采用双层屏蔽技术。但是，这种双层屏蔽技术在使用中需要注意要加装滤波电路，且内屏蔽盒与外屏蔽盒之间不能够多处连接，一点连接即可。双层屏蔽的两个屏蔽体之间所间隔的距离不可以太大，以确保获得最好的屏蔽效果，而且屏蔽层之间不可以有间隙，间隙的厚度与单层屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干扰电磁波为空间电磁波，很容易对具有较高灵敏度的信号接受设备造成干扰。对这种空间电磁波可以采用金属网屏蔽室进行屏蔽，屏蔽效能可以达到45dB至50dB。如果金属网屏蔽室为双层的，且有绝缘衬垫安装在其中，所能够获得的屏蔽效能就可以达到75dB至95dB。屏蔽室的连接要正确，以在发挥屏蔽作用的同时，还确保屏蔽体本身能够安全运行。此外，可同时根据电子产品的不同特性在测控电路中增加不同类型的滤波电路，可以将骚扰电磁过滤掉。（图2：滤波电路）
（三）接地技术的应用
测控系统的接地多会采用三条地线，其一为信号地线，用于低电平电路接地；其二为噪声地线，包括电动机的地线、继电保护装置的地线等等；其三为外接地线，连接在交流电源的接地线上，用于外壳、机架等接地使用。虽然接地技术可以单独使用，但是要获得良好的抗干扰效果，则需要与屏蔽体结合使用。如果电路处于运行状态时，工作频率没有超过1兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于一点接地设计，地线的长度要局限于信号波长的1/20[4]。如果工作频率超过10兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于多点接地设计。所选用的接地线要加粗，特别是连接印刷板上的接地线，要确保接电线所流过的电流要达到印刷板上所流过的电流的3倍之多。如果印刷板上为数字电路，就需要接地线的线路为闭环线路。
三、总结
综上所述，电子技术中，测控技术属于是新型的技术，而且随着电子技术的发展，测控技术也在不断地更新。各种电子设备中的测控系统往往会受到各种因素的干扰而导致系统无法可靠运行。特别是电子设备的使用功能不同，对使用环境也具有不同的要求，当然，其中的测控电路受到干扰的原因也会有所不同。这就需要提高测控电路的抗干扰能力，在测控电路的设计中加入相应的抗干扰电路，以确保测控系统处于良性运行状态。
参考文献：
[1]彭捷.电子技术中测控技术的应用[J].应用技术，2014(08):235-236.
[2]刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息,2012(12):114-115.
[3]冯嘉鑫.电子技术中测控技术的应用[J].基本建设经济,2014(03):197-198.
关键词：PLC，MAX7219，数码管，显示器
前言：
现代PLC以集成度高、功能强、抗干扰能力强、组态灵活、工作稳定等优MAX7219的典型应用硬件电路点受到普遍欢迎，在传统工业的现代化改造中发挥越来越重要的作用。论文大全，显示器。PLC作为工业计算机，显示器方面通常采用人机界面模块。笔者考虑到人机界面的成本偏高，设计了一种成本低的显示器，当然没有人机界面那么人性化，而只能显示PLC数据寄存器的内容，但在显示要求不高和低成本的设备中，却是正好满足要求。笔者设计的思路是：
（1）、显示硬件：选用八段数码管（本文只介绍8位）
（2）、驱动硬件：选用MAX7219芯片
（3）、驱动程序：由PLC程序配合其3个输出触点（Y0—Y2）实现。
（4）、显示效果：0~9、—、E、H、L、P和blank(即不显示)，8位均可带小数点显示。
正文：
1、显示硬件——八段数码管的简介
数码管由8个发光二极管（以下简称字段）构成，通过不同的组合可用来显示数字0 ~9、字符“—”、E、H、L、P及小数点“.”。
(注：本文选用8个8段LED数码管作为显示器。)
2、显示驱动——MAX7219芯片
关键词：印制电路板；抗干扰设计
前言：印制电路板多种多样，种类繁多，覆盖了几乎所有的电子领域。随着电子技术的革新，印制电路板的种类及复杂程度不断增加，对其的性能要求越来越高。
电磁干扰是印制电路板受环境影响较为敏感的环境因素之一，提高印制电路板的抗干扰能力，重点在于考察印制电路板电磁兼容性。现阶段，针对印制电路板的不同类别干扰，即布局类、板层类以及走线类，可采取布局规则、线路设计、去耦电容设计等，以减弱甚至消除印制电路板受到外界干扰的影响。
1.印制电路板设计要点
1.1加工技术选择
印制电路板按结构可分为挠性板、刚性板和刚挠结合板，按层数可以分为单面板、双面板和多层板，按用途又可分为民用、军用等，不同的印制电路板制作工艺不同，加工技术也各不相同。目前，高密度互连印制电路板由于市场需求量大，在市场中占据主导地位。这种电路板线路较为精密、要求层间对位精度高，相对于传统电路板，有着更好的电气性能和更完整的信号完整性，且适合越来越密集的电子封装工艺。对于该种印制电路板，主要采用了互连孔加工、孔金属化加工以及精细线路制作技术。高密度互连印制电路板的埋孔、通孔加工方法可选择机械钻孔法、激光钻孔法，两者原理不同，实际中应针对不同的介质材料采用不同的方法及加工参数。在印制电路板经过钻孔后，要对孔壁进行金属化，以实现层间互连。目前常用的方法有化学镀铜法和炭黑黑孔法，两者都需要后续电镀流程将孔壁金属化，电镀均镀能力对电流密度分布的均匀性有重要影响。精细线路的制作是印制电路板发展的一个重要方向，目前最成熟的制作工艺方法为减成法，未来这一技术的精度将对印制电路板的性能有决定性影响。
1.2材料设备选择
基材是印制电路板承载功能电路的核心部分，基材特性首先决定着印制电路板的环境适应性。目前国内应用较为广泛的基材是是环氧玻纤布基板，具有高强度、耐化学性、耐潮湿、热稳定性好及良好的电气性能等优点，能够对印制电路板进行较好的保护。在印制电路板抗干扰性能上，其主要作用的是线路设计与制作。对于线路制作来说，由于方法较多，为了减少工艺时间、降低成本，同时保证质量，可以采取在超薄铜箔的基础上制作线路的方法，通过控制电镀的时间来调节线路的厚度，制作精细线路。在曝光工序中，在干膜中的对光敏感的低聚合物会发生聚合反应，在后续工序中对电路起到保护作用。因此，曝光工序是制作精细线路的关键步骤。非平行曝光机和激光直接成像曝光机是目前最为先进的曝光技术，能够避免环境温度、湿度等对线路制作的影响，对于制作固定线宽或线距的精细线路有较大的优势。
1.3抗干扰性能测定方法
在印制电路板生产过程中，缺陷是不可避免的，抗干扰性能检测的目的就是通过对印制电路板性能的分析，间接判别出缺陷位置信息，及时地采取措施。目前，判别印制电路板产品性能的主要方法主要从短路、断路、针孔、缺口、线路氧化等几个方面入手。在印制电路板缺陷检测中绝大部分运用的是参考法缺陷检测，它的主要思想是将待测图像与标准图像进行对比。例如应用全自动曝光机进行拍照，提取计算出图像的位置差，从而确定印制电路板的偏差程度。在得到的图像中，不同的缺陷有不同的表现特征，例如如果某一位置存在多像素点群的连通区，则为短路，在黑色背景下，若存在部分高亮^域，则表示该区域可能为毛刺和针孔等缺陷区。线路氧化是在生产过程中由于外部因素控制不当导致严重影响线路导电性的缺陷，作为非致命缺陷，线路氧化可以从铜线颜色差异来判别出来，这在印制电路板的抗干扰测定中较为简易实用。
2.提高印制板抗干扰性能措施
2.1印制电路板的材料选择
印制电路板工艺技术的发展是伴随着材料技术的进步而发展的。按绝缘介质层材料软硬程度，可以分为刚性印制板、挠性印制板、刚挠结合印制板等。以刚挠结合印制电路板为例，与传统刚挠结合印制电路板相比，新型工艺制造的刚挠结合印制电路板，将可弯折的挠性电路板集成于刚性电路板中，极大地减轻了电子设备的重量，避免了以往制作工序复杂、笨重、难以修复的缺点。同时新型电路板的挠性区域可以反复弯折、任意角度扭转的特点，一定程度上增加了其适用范围。挠性基材如聚酰亚胺，具有较高的介电稳定性，应用在印制电路板中，可以使印制电路板具有良好的介电性能、电气性能、在高速高频信号传输及阻抗控制中，能够发挥其优势。此外，在恶劣极端环境下，刚挠结合印制电路板也充分体现了稳定性，例如在雷电、高频加热、脉冲电腐蚀、电火花加工等极端干扰环境中，具备一定的抵抗性。
2.2印制电路板的线路设计
印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系。线路设计应掌握电路板整体信息，信号线密集程度、电源等因素后，综合考虑分析。为了防止产生干扰，采用高稳定度、低输出阻抗直流电源，并在保障电路功能需要的电源和布线层数的基础上，使输出的接地点离电源的地端应最近。电子电路中接地线要求的干线宜粗，以降低环路电阻。其次，尽可能增加电源线宽度，以电源线上干扰尖峰不能使逻辑器件的输出状态发生变化为原则，消除抑制直流电源回路因负载变化而引起的干扰。面对电源干扰，可在电源变压器一次绕组与二次绕组间采用屏蔽层，或加接电源滤波器，降低电磁波受到的干扰。此外，信号发送线和接受线之间，或相同信号间尽可能避免平行走线，如若信号线之间不相容，就应做隔离处理，防止形成耦合干扰。
2.3印制电路板的去耦电容设计
？集成电路电源和地之间的去耦电容有两个作用：一方面是本集成电路的蓄能电容，另一方面旁路掉该器件的高频噪声。为了削弱干扰信号耦合路径，信号线尽可能短，应尽量减小不必要的杂散电容，同时按照一定的顺序布置信号线路，将时钟信号线和敏感信号线放在首位，高速信号线次之，最后是非重要信号线。为了防止信号线之间形成耦合干扰，设计时应减少系统误操作、减少向外辐射。此外，由于瞬态电流比静态电流大得多，为了减小干扰同时降低电流功耗，可以采取电源去耦措施，即在电源线和地线之间并接两个电容，起到本集成电路的蓄能电容和旁路掉该器件的高频噪声的作用。在此过程中应注意电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线；焊接时去耦电容的引脚要尽量短，避免过长引脚使去耦电容本身发生自共振。最后，为了使保同层相邻线路间的噪声耦合以及串扰达到最小，需在线间做隔离处理，确保布线分离。
结语：印制电路板是电子设备的重要组成部分，在印制电路板设计中，要对其其抗干扰能力进行优化，避免使其降低或失去原有的功能和性能，对生产生活造成影响。印制电路板制造公司众多，我国在在高端乃至尖端的印制电路板设计制造上，与国外的技术水平还有很大的差距，因此还需加大研发投入，为印制电路板的设计提供更充分的研究条件，以实现进一步的发展。
参考文献：
[1]葛宁.PCB中电磁兼容性设计[J].电子设计工程，2014，22（2）：185-187.
论文摘要 煤矿胶带输送机控制运行系统种类繁多。采用可靠稳定的控制系统，提高皮带运转效率，在煤矿安全生产中具有重要意义。本文讨论应用PLC控制系统来提高皮带运输系统的安全性和可靠性。
1 概述
现在的胶带输送机系统多数采用单片机控制，运行稳定性不高，智能化不强，尤其是综合保护装置稳定性差，各种保护传感器故障发生频繁，而且主机控制模块化，插件易损坏，更换频率高。由于采用模块化设计，小部分模块坏时，企业往往就要更换整个大模块，从而造成资源浪费，加大了煤矿生产成本投入。而采用PLC可编程控制程序的综合保护装置，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。它的主要优点包括：
1.1可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC控制系统由于采用现代大规模集成电路技术，内部电路具有先进的抗干扰技术，为使无故障工作时间更长，采用可编程二重容错处理技术。此外，PLC控制系统带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
1.2配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，可以用于各种规模的工业控制场合。随着PLC的不断发展， PLC在位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中的技术应用已相当成熟。
1.3易学易用，维护方便
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。
1.4经济合算
尽管使用PLC首次投资要大些，但它的体积小、所占空间小，辅助设施的投入少；工作可靠，停工损失少；维修简单，维修费少；还可再次使用以及能带来附加价值等等，从中可得更大的回报。
通过以上分析，采用PLC控制系统，能大大改善胶带输送机运行稳定差，设备易损害，成本投入高等缺点。它在综合保护装置技术中的应用十分广泛，可行性强。
2 PLC控制程序在胶带输送机综合保护装置的应用
胶带输送机综合保护装置主要包括主机、防滑保护、堆煤保护和防跑偏保护、温度保护、烟雾保护和自动洒水装置，以及沿线紧停开关和全巷道语音报警信号等，现就PLC可编程控制系统在综合保护装置中的应用做如下介绍：
2.1主机
主机可采用PLC多重处理器，并行处理技术，多重抗干扰技术，软件采用模块化设计。使配置应用灵活，便于扩展维护，易于编程，可实时显示工作状态及故障性质，同时选用可靠性高的连接器件，使其布局合理、体积小、重量轻，本安电路经防潮防水处理，避免出现受潮。同时设计启动预告、启动、停止、紧急停车、联锁等功能的开关量输出。包括烟雾保护、温度保护、超温洒水等。
针对胶带输送机的频繁启动，输送带容易出现断带、撕带事故的弊端，设计胶带点动启动系统。同时可设有实验、集控、工作3种操作方式。可根据生产，维修需要任意转换，并可实时监测各种传感器状况及沿线紧停开关信号。
1）在实验操作方式下，可以对任意一种传感器进行实验，并确认是否完好运转正常；
2）在集控操作方式下，可以对某种故障传感器进行解除和投入。因某种传感器突然故障或其他原因等，仍使系统继续运转；
3）在工作操作方式下，可以根据点动启动方式，先让输送带得到缓冲，然后第二次按启动按钮使输送机正常运转，既减轻了胶带撕带接头的缓冲压力，避免了胶带断带撕带现象，有效地遏止了事故的发生。
2.2烟雾传感器
采用专用烟雾集成电路，传感器输出与烟雾信号成正比的电压信号，经电压比较器及数字电路处理输出烟雾超限报警信号。特别适合于矿井防火洒水，起到高温报警的作用。
2.3速度传感器
速度传感器具有发光管和光电接收管，通过接收滚筒上的磁脉冲，通过在标准时间内计数脉冲次数得到轮的转速，从而得到轴转速。实现检测低速打滑、断带和超速保护。稳定性、抗干扰能力强。
2.4防跑偏装置
可由接线箱和传动杆两部分组成，导杆采用高速轴承接触与皮带同步运动，减少了皮带磨损，选用行程开关，传动导臂大于设定时停机。
2.5堆煤传感器
采用万向推杆方式，当皮带煤仓、煤流超限时，煤流推动导杆大于设定角度时，延时0s~4s主机动作，皮带停机。
2.6温度传感器
采用专用温度集成电路和高精度转换器、V/V转换、电压比较器、报警器及输出电路。具有精度高，免校准，工作稳定可靠，设定容易等优点。
2.7急停开关
作为沿线维修及系统异常事故的安全锁定，复位后方可开机。可采用行程开关设计。输送机巷道每个紧停开关用拉绳进行连接，信号接入带式输送机控制开关，实现在输送机巷道内任何一点都能紧急停车的功能。
2.8语音信号器
语音报警信号装置集信号传递、发光显示、通话为一体。通过电压放大器与输送机综合保护装置主机相连接。在全巷道内安设多个该装置，并通过电缆串联连接，从而在全巷道内实现了报警功能。当输送带要启动时，它与胶带综合保护装置主机启动信号同步响起，在全巷道内发出启动预警信号，提醒周围职工远离输送带，确保人员安全。
2.9自动洒水装置
洒水装置应安装在输送机驱动装置两侧，其洒水能够起到对驱动胶带和驱动滚筒同时洒水降温灭火的效果。它与温度保护、烟雾保护装置的作用是当输送带在驱动滚筒上打滑，使输送带与驱动滚筒摩擦，驱动滚筒与输送带的温度升高，热量积聚，产生烟雾时，监测温度信号、烟雾信号，实现自动停机，并自动洒水，把事故消灭在萌芽状态。
3 结论
胶带输送机保护装置中PLC可编程程序控制技术的应用，方便实现了整条输送机的逻辑控制，主要技术参数的在线监测，大大提高了文明生产与科学管理的水平，实现其速度、堆煤、跑偏的自动检测与温度、烟雾动作时的自动洒水，可使胶带输送机司机心中有数，这对减员增效，降低工作的维修工作量，提高工人素质，改善其工作环境均有一定的现实意义。