抗干擾技術論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇抗干擾技術論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

跳頻抗干擾技術，是主要應用于超短波通信裝備的一種較成熟的抗干擾技術。該技術抗干擾能力很強，廣泛應用于民用無線通信系統。無線電發信頻率技術是跳頻抗干擾的核心技術，它是能按照特定規律、速度來回進行跳變的頻率。與傳統的無線電發信頻率技術相比，該技術可以使載波頻率不斷跳變而達到頻譜擴展的目的，就一般情況而言，無線通信載波頻率的跳速高低能夠直接反應出該系統的性能好壞。具體來講，載波頻率跳速越高，該通信系統的抗干擾性能也就越好；相反，載波頻率跳速越低，該通信系統的抗干擾性能則會越差。除此之外，增加跳頻的帶寬也能提高無線通信抗干擾性能，帶寬增大，抗干擾性能變好，帶寬減小，抗干擾性能則變差。

1.2擴頻抗干擾

擴頻抗干擾技術，它主要是通過有效調整信號功率，從而對合成噪聲進行一種編碼、解碼操作，正是把無線通信設備釋放、接收的信號像這樣隱藏在波狀形的噪聲中，就能有效地避免來自外界的電磁干擾。當前，最典型的擴頻抗干擾手段是直接序列擴頻法，它通過擴展無線信號的頻帶，降低其功率譜密度也就是說降低單位頻帶內的功率，這樣就能讓無線通訊信號在噪聲中淹沒隱藏。無線通信信號通過利用直接序列擴頻法來避免干擾，不僅有很好的隱蔽性，還能實現多徑抗干擾的目標。CDMA技術是我國3G（第三代移動通信系統）的關鍵技術之一，它也是主要使用直接序列擴頻法。但是，CDMA用戶所使用的擴頻碼一般不可以做到嚴格正交即無法準確同步，所以，CDMA技術隨機接入多個用戶時，它所使用的直接序列擴頻法會時常受到多址干擾的影響。因此，這一缺陷會導致CDMA技術的通信質量以及系統容量受到很大程度上的影響，即其抗干擾性能會有所不足。

1.3多入多出或智能傳輸抗干擾

當前，無線通信領域中，應用度比較高的抗干擾手段還有多入多出抗干擾技術。該技術經過多根發射天線發送信號，同時使用多根接收天線接收無線信號。采用這種信息傳輸技術時，待傳輸的信息根據數學表達模型分解成了若干信息通道中的分量形式，所以當其中的一個通道中的信號分量受到干擾因素的影響而有所損耗時，我么可以通過其他分量通道進行逆變換從而得到未損耗的信號，從這里我們可以看出這種技術的特性就是，相對于單一載波信號傳輸，分通道傳輸能夠有效抵抗信息傳輸過程的干擾，提高系統安全性。同時，還有經常使用的空時編碼技術也能夠通過相應技術處理提高信息傳輸的抗干擾性能，使信息傳輸更加安全可靠。此外，多入多出技術相對于一般的信息傳輸技術能夠顯著的提高總的通信系統容量，有效改善傳輸系統的通信性能。

2未來無線通信發展抗干擾技術的趨勢

2.1自適應抗干擾

現階段，隨著對無線電通信理論研究的不斷深入、調制技術和編碼技術在無線通信領域中的迅速發展、計算機技術和數字信號處理技術的大量實踐應用，調頻技術已經突破傳統的技術模式，向著自適應的方向快速發展。在學科定義上，調頻技術是指隨著通信系統中通信環境的不斷變化，信號傳輸能力隨之進行自動跳頻、主動逃避受干擾頻點等來適應環境變化，提高信息傳輸能力。自適應抗干擾的技術分類有很多，比如：頻率自適應、功率自適應、速率自適應等。但是無論技術方法怎么變化，我們的目的只有一個：通過不斷的進行信號選頻和信號換頻來保證無線電通信系統的信號通道在通信條件不斷變化的情況下仍然處于良好的性能狀態。

2.2超窄帶抗干擾

超窄帶技術是相對于超寬帶技術而言的，超寬帶技術的理論和方法已經非常的成熟，這種技術通過將待傳輸信號的能量在比較大的傳輸寬帶上進行分散操作，避免不利的通信條件對通信系統造成影響。相對而言，超窄帶技術就是將傳輸信號限制在帶寬比較窄的傳輸通道中進行信號能量的相對集中，對于頻帶之外的信號能量傳輸時將其忽略，同樣這種技術也可以提高通信系統的穩定性。

2.3組合集成抗干擾

在對多種傳統的通信技術及其抗干擾技術的應用研究的基礎上，我們可以將這些技術進行合理的集成，從而揚長避短，發揮各項技術的優勢，例如：如跳頻/擴頻混合技術及時基于這樣的設計理念。但是理論上講，混合技術的集成過程比單一技術的研究使用要困難的多，這種困難不僅體現在理論上也體現在實現上，但是這種技術集成模式能夠有效的提高信號傳輸的穩定性和安全性。比如上面所講的跳頻/擴頻混合技術，這種方式在集成時不是簡單地將處理增益相疊加，而是采用混合技術得到相對于單一技術模式下更大的處理增益，它是通過將頻帶拓寬和增加跳頻效果實現的。智能天線在無線電通信中的定向接收方面和抗干擾方面都有著很好的技術指標，所以在智能天線系統中加入方向跟蹤技術、分通道接收技術等可以有效的阻止干擾信號在通信接收端的被動接收，從而將接收信號和接收的干擾信號的干擾比大幅度提高，除此之外還可以在信號的發射端使用多天線技術，也可以有效提高傳輸信號在無線空間中的穩定性能和抗干擾能力。

篇（2）

中圖分類號：V243 文獻標識碼：A文章編號：

一．引言

當前我國的經濟快速發展帶動了我國電子行業的迅速發展，各種各樣的電子產品相繼誕生，電子產品的應用也日益的廣泛，可以說電子產品已經成為了人們生活工作的一個重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴重的降低了電子系統的可靠性，還能夠對人體的健康產生很大的負面作用。例如一些電子產品以及儀器就對電子電路的干擾十分的敏感，最常見的有家用電器比如收音機，電視機等等，還有一些醫用設備，比如心臟起搏器等等。這些對電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴重影響了這些設備的正常工作，嚴重的甚至使這些設備無法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設計，可以說電子電路的抗干擾能力已經成了當前電子電路設計的一個非常重要的一方面，我們知道電子電路的電磁干擾是無處不在的，這就需要我們從設計開始來采取一系列的措施，提高電子電路設備的抗干擾能力。

二．電子干擾的分類以及危害

按照干擾源的不同我們可以將電磁干擾分為空間輻射干擾和傳導干擾。以下將分別分析說明這兩種干擾的危害性。

1.傳導干擾及其危害電子電路的工作離不開整流電源, 電網的干擾的傳輸介質是電源線，我們知道電子系統內部的各個組成部分是相互聯系的，它們之間也是通過各種線連接起來的，而電磁干擾也可以通過線進行傳播，對系統產生影響，導致其不能正常工作。

2.電磁干擾中最為常見的是空間輻射干擾，它是通過空間傳播的。也被叫做輻射型干擾。我們一般把空間輻射干擾分為遠輻射干擾以及近耦合干擾兩種形式。電子系統內部各部分電路之間的干擾被稱為近場耦合干擾, 系統和設備之間的干擾叫遠場輻射干擾。一般而言電源電路以及信號電路都可以產生輻射。特別需要注意的是它們在高頻以及超高頻情況下, 電磁能量通常會像空間產生輻射, 之后相互作用產生輻射形成干擾。我們知道電子電路的工作受輻射的影響很大, 輕則系統不穩定, 重則可能導致電子電路無法正常工作。

三．在電子電路中比較常見的干擾

1.來自電網中的干擾

我們知道，大部分電子電路都是用的直流電源，而這些直流電源是交流電源經過電網變壓以及穩壓之后提供的。我們知道干擾信號是可以通過交流電流傳播的，正是因為如此，一些干擾信號就會通過交流電流進入電子系統中，產生干擾作用，影響電子電路的正常運行。

2.來自地線中的干擾

存在于電子系統內的干擾就是地線干擾。一般而言電子系統之中的各個組成部分都是公用同一個直流電源，在不同部分的電流流過公共地電阻時就會產生電壓降，而電壓降是具有干擾作用的，就形成了地線干擾。

3.來自信號通道中的干擾

我們知道信號的傳輸距離一般都比較長，而在這個過程中信號往往會很容易受到周圍環境的影響，對其產生比較強的干擾，致使信號失真，從而影響了電子電路設備的正常工作

四．電磁干擾的抑制方法

我們知道電磁干擾是有很大的危害性的，不僅僅是對一些電子設備產生影響，使之不能正常的工作，時期穩定性下降，所以提高對電磁干擾的抵抗能力顯得十分重要。以下就介紹幾種常見的電磁干擾抑制方法。

1.電源干擾的抑制

（1）為了抑制電網干擾我們可以有以下方法：

①我們可以在電源的變壓器加屏蔽層

②在電源輸入端加設電磁干擾濾波器

（2）為了抑制整流電源紋波干擾，首先必須設計一個穩壓電源。但有時, 盡管穩壓電源質量較高, 電子電路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流電源輸出端到放大電路輸入端的連線較長, 如超過20cm 時, 電子電路的前置放大器即應加濾波電路。

（3）為了抑制電源寄生耦合干擾，我們可以在多級共用整流電源的場合加設去耦濾波電路。

2.雜散電磁場干擾的抑制電子電路周圍總是存在著一些雜散電磁場, 它極易通過放大器的輸入級或某些電容、電感形成對電子設備的干擾, 可采用以下辦法加以抑制。

（1）合理布局減小干擾布局不合理時, 也易引進干擾, 可通過合理布局來減小干擾。

（2）采用電磁屏蔽技術減小干擾屏蔽分靜電屏蔽和磁屏蔽兩種,它可以有效地將干擾源與擾部件隔離開來。靜電屏蔽應采用高導電率材料, 如用銅或鋁制作, 比用鐵制作效果好。磁屏蔽應采用高導磁材料, 如用鐵氧體、坡莫合金等制作。

①靜電屏蔽。靜電屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意靜電屏蔽時其屏蔽板或屏蔽罩必須有良好的接地。

②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 將擾部件置于屏蔽罩中, 使干擾磁力線不進入擾部件。

③屏蔽線。對于一些信號傳輸線不可能將其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽線。注意屏蔽線的兩端必須有良好的接地。

（3）采用光電隔離技術減小干擾電子電路設計中經常需要將一些傳感器得到的電信號輸送到放大器, 為防止信號傳輸中的干擾可采用光電隔離技術。光電耦合器的類型可根據實際信號情況選擇。

3.接地干擾的抑制接地是抑制和防止干擾的重要措施。良好的接地可以減小或避免電路相互間的干擾。原則是模擬與數字接地應分離, 減小地線阻抗、選擇合適的接地方式等。

五．結束語

我們知道，可以說電磁干擾是普片存在的，而且電磁干擾具有很強的危害性，不管是對電子設備的危害性，還是對工作人員的危害性，這些都會產生嚴重的后果。所以我們必須要重視這一點。在實際的工作中，我們必須提高電子電路的抗干擾能力，如果電子電路的抗干擾能力不夠的話，那么會使電子設備的系統可靠性極大的降低，即使其他的設計符合規定，只要其抗干擾能力不夠，那么它也是無法正常工作的。所以在進行電子電路設計時必須充分考慮這個方面，重視這個問題的嚴重性，并且在實際的工作中，也要不斷地對其設計方法探討研究，不斷地增加經驗，不斷的改進，只有這樣才能使電子電路的設計更加的科學合理。

參考文獻：

[1]呂俊霞Lv Junxia 電子電路的抗干擾方法與技術[期刊論文] 《印制電路信息》 -2006年8期

[2]李曉海 電子電路的抗干擾技術探析 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年9期

[3]蔣偉麗Jiang Weili 淺談電子抗干擾技術 期淺談電子電路的抗干擾技術 [期刊論文] 《麗水學院學報》 -2007年2期

[4]郭寶山周勤榮 淺談電子電路的抗干擾設計 [期刊論文] 《山西電子技術》 -2011年5期

[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（3）

中圖分類號：V443 文獻標識碼：A文章編號：

一．引言

我們知道在電子電路設計中的接地技術直接關系到了電器的使用壽命以及安全程度。在我國當前，各種各樣的電子產品相繼誕生，電子產品的應用也日益的廣泛，可以說電子產品已經成為了人們生活工作的一個重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴重的降低了電子系統的可靠性，還能夠對人體的健康產生很大的負面作用。例如一些電子產品以及儀器就對電子電路的干擾十分的敏感，最常見的有家用電器比如收音機，電視機等等，還有一些醫用設備，比如心臟起搏器等等。這些對電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴重影響了這些設備的正常工作，嚴重的甚至使這些設備無法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設計，可以說電子電路的抗干擾能力已經成了當前電子電路設計的一個非常重要的一方面，這是因為如此接地技術才顯得如此重要，可以說接地技術的高低已經直接影響到了電子電路的抗干能力了。

二．接地技術的種類和目的

我們知道電磁干擾對電器具有很大的影響，嚴重的降低了其穩定性，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計中接地技術的科學合理性。我們知道安全保護接地是接地技術中比較常見的一種，采用這種接方式地主要是為了保護用戶的安全，在實際的生活中有的電器年記哦久了，則其絕緣性能下降，這樣就給用戶帶來了很大的安全隱患，采用這種保護性的接地就是為了消除這種安全隱患而采取的措施。再者一些電器設備在運行的過程中會產生積累靜電，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，為了防止類似情況的發生，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電器設備是有很大的影響的，為了避免電器設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，保證電器正常運行。

三．接地技術中的接地方式

電子電路設計中接地方式是比較多的，其接地方式不同那么它產生的效果也會不同，所以對于比較常見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計時運用自如。以下介紹兩種最為普片使用的接地方式。

保護接零

一般用于三相四線制供電系統中的中性線，是電路環路的重要組成部分，在零線直接接地的一相四線制電網中，設計中一定要注意將電子電器設備征程運行時小帶電的金屬外殼于電剛的零線連接起來，這樣一旦當電器設備中的某一項發乍漏電或者是碰殼時，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，使電路保護裝置迅速動的切斷電源，從而保護了操作人員的人身安全和電網其他部分的正常運行，同時也可以避免一些重大安全事故的發生。

保護接地

接地保護的主要目的是為了防止用戶觸電，為了保護用戶的安全而采取的措施，保護接地可以說是電子電路設計中最為常見的接地方式，一般來說對于那些中性點不接地的電網都采用保護性的接地方式，采用這種方式則電器設備的支架以及外殼均要接地，這樣能夠取得比較好的效果，有效的保護的電器安全一用戶的安全。

四．電子電路設計中系統接地

通過接地技術的研究我們知道電子電路儀器中的電子儀器設備控制系統中遇到經常需要解決的就是系統接地問題，這也是設計中的一大難點。系統接地線是各種電路中的靜態，動態電流的通道，同時又是各級電路通過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節，所以電子電路設備中的切抗干擾技術，都和接地有很直接的關系。設計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備的正常，穩定和可靠性工作。

五．電子電路設計中系統接地的原則

根據不同的干擾源要設計不同的接地技術和工藝，不能存在僥幸認為電路中只要有一點接地就能消除干擾，要尋求綜合性質的接地方式，才是最為安拿有效的，接地點的選擇要恰當，避免設計不當引起的新的干擾。接地點的選擇除了安全性外、還要一并考慮屏蔽效果的兼容性，就是要通過接地屏屏蔽技術達到消除多種干擾的綜臺目的。一般來說．電子電路設計如何和大地接觸，與系統的工作穩定性能有著極為密切的關系，設計中常用以下三種方式。

1.浮地方式．不接觸大地的懸浮方式。是將電路設備與公共地可能引起環流的公共導線隔離開來，從而抑制來自接地線的干擾。這種接地方式的缺點是設備不與大地直接相連．容易出現靜電積累現象，這樣積累起來的電荷達到·定程度后，在設備和大地之間會產生具有強人放電電流的靜電擊穿現象。

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

3.多點接地方式，對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，一點接地方式已不再適用

五．結束語

當前我國的經濟快速發展帶動了我國電子行業的迅速發展，各種電子產品相繼誕生，并且應用日益廣泛。在當前，我們已經進入了信息時代，各種各樣的電子產品已經成為了人們生活的一部分，和人們的生活緊密相連，所以電子產品已經成為了當今不可或缺的一部分。但是我們知道，電子產品都存在電磁干擾，這不僅僅嚴重影響了電子系統的可靠性而且也嚴重危害到了工作人員以及用戶的健康狀態。所以，正是因為這個原因在進行電子電路設計時，我們要充分考慮其接地技術，這樣可以有效的抗干擾能力。提高電子設備的抗干擾能力不僅僅可以提高經濟利益還可以提高社會效益。可以說科學的接地技術已經成為了電子電路設計的一個重要的方面，是在電子電力設計工作中必須認真考慮的問題，其重要性不言而喻。所以本文就這個問題作了簡單的探討。

參考文獻：

[1]呂俊霞Lv Junxia 電子電路的抗干擾方法與技術[期刊論文] 《印制電路信息》 -2006年8期

[2]李曉海 電子電路的抗干擾技術探析 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年9期

[3]蔣偉麗Jiang Weili 淺談電子抗干擾技術 期淺談電子電路的抗干擾技術 [期刊論文] 《麗水學院學報》 -2007年2期

[4]郭寶山周勤榮 淺談電子電路的抗干擾設計 [期刊論文] 《山西電子技術》 -2011年5期

[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）

中圖分類號：TH741 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0007-02

隨著現代傳感技術和微納米測量技術的迅速發展和廣泛應用，國內外對小量程高精度位移測量儀器的研究與設計越來越多。現在市場上的該類儀器大都價格昂貴且和具體應用領域不相適應，所以筆者自主研發了一臺用于測量微小零件尺寸和升降臺位移的小位移測量儀，其量程為10 mm。采用的位移傳感器為長光柵，其分辨率為10 mm。

小位移測量儀的測量過程可以分解為兩個子過程：測桿運動過程和測量數據讀取并處理過程。測桿運動的目的之一是使測桿能夠平穩可靠地和各種不同的被測對象接觸以實現對該被測對象豎向位置信息的讀取；另一個目的則是通過測桿運動實現多次測量多次讀數，以便通過對多個測量數據求平均值來消除隨機誤差對測量結果的影響。

1 測桿運動控制方法研究

1.1 測桿驅動方法

測桿的運動需要在驅動機構的作用下才能實現，小位移測量儀的驅動機構主要是直流電機和電磁離合器，如圖1所示。對測桿升降的控制可通過控制電磁離合器來實現。

將電磁離合器的電源接通會使電磁離合器吸合，向上的驅動力作用在測桿上便可將測桿提升；當測桿需要下降時，將電磁離合器的電源斷開會使電磁離合器斷開，這時驅動力消失，測桿便可在自身重力的作用下降落。

控制電磁離合器電源的通斷有兩種方法：一種是通過連接在電源線上的按鈕開關進行手動控制；另一種是使用處理器芯片通過編程實現自動控制。

手動控制需要操作者親臨儀器旁并在測桿運動的過程中實時觀察自主判斷何時接通或斷開離合器電源，這種方法不方便操作，是落后的不被提倡的。

采用自動控制后，測桿運動控制完全由電路和軟件實現，這樣就減小了操作者的工作強度，也避免了由于操作者的誤判斷和誤操作而導致的測量流程紊亂及測量結果錯誤。所以本論文采用自動控制的方法來控制測桿升降。

由于電磁離合器屬于大功率器件，所以處理器對電磁離合器的控制需要借助繼電器來實現。這樣，測桿運動控制的控制鏈為：處理器引腳輸出的控制信號輸入繼電器的控制端，繼電器的兩個觸點接入電磁離合器的電源線路，繼電器觸點的通斷決定了電磁離合器電源線的通斷。

1.2 監測測桿上升高度的控制方法

本論文在控制測桿升降運動時采用了一種監測測桿上升高度的控制方法。

具體來說，就是在測桿上升階段采用某種位置傳感器對測桿的上升高度進行監測，當測桿上升到預定高度時位置傳感器的輸出信號會發生跳變，處理器感知到該信號跳變后就采取控制措施將測桿降落。

處理器會在測桿降落并和被測件表面穩定接觸后從光柵信號處理板中讀取測量數據。測桿降落的耗時是確定的，由實驗知從測桿開始降落時刻算起的8 min之后測桿必定會與被測件穩定接觸，所以在測桿開始降落之時開啟了一個定時時間為八秒的定時器，處理器會在八秒定時時間到時進行測量數據的讀取、保存與處理。

監測測桿上升高度的控制方法中提到的位置傳感器可以是很多種傳感器，鑒于光電開關（即紅外反射式傳感器）具有非接觸觸發且便于安裝的優點，本論文選用光電開關作為位置傳感器。

處理器對光電開關輸出的跳變信號的檢測是通過中斷機制中的“外部中斷”實現的，光電開關信號作為外部中斷源輸入處理器的外部中斷引腳。當處理器檢測到外部中斷輸入信號產生了下降沿跳變時，就會認為光電開關發出了中斷請求，從而在外部中斷的中斷處理函數中將測桿降落。

2 大功率器件抗干擾方法研究

2.1 干擾的產生及其影響

分析1.1節所論述的控制鏈可以發現：電磁離合器和處理器之間存在間接的聯系，大功率器件電磁離合器可能會對處理器產生干擾。

實際情況確實是這樣，電磁離合器在工作時會將干擾信號通過連接線路耦合進處理器電路板中。這種干擾信號一般在電磁離合器進行電源切換和狀態跳變時產生，用示波器對其進行觀察，發現這種干擾信號是電壓幅值大持續時間短的瞬間劇烈脈沖。

實驗發現，干擾信號耦合進處理器電路板后，主要是對處理器中的“外部中斷”部分產生不利影響，使處理器產生對外部中斷輸入信號的誤判斷和誤觸發。表1為大功率器件產生干擾的分析。

在正常情況下，輸入外部中斷引腳的跳變信號是由光電開關產生的，但是在表現為瞬間劇烈脈沖的干擾信號耦合進處理器電路板之后，輸入外部中斷引腳的跳變信號則有可能是干擾信號。當處理器檢測到并響應了實際為干擾信號的外部中斷信號時，就會發生測桿升降錯誤。

2.2 硬件抗干擾措施

本論文使用的處理器STM32F103ZET6是產品系列中最強大的，其抗干擾能力也比一般的處理器好很多。實驗發現若選用51內核單片機STC12C5A60S2作為處理器，電磁離合器產生的干擾則可能會使處理器重啟或者死機。所以通過更換處理器來消除干擾信號影響的方法是不可行的。

在干擾信號的耦合通道中進行信號隔離是抗干擾的一種主要方法，所以本論文在處理器的引腳和繼電器的控制端之間加入了光電耦合器6N137。光電耦合器的輸入級和輸出級使用完全不同的兩個電源供電，輸入級的地線和輸出級的地線亦相互獨立，起到了對處理器電路和繼電器電路進行信號隔離的作用。

大幅度延長干擾信號的耦合線路，使干擾信號在電線中發生損耗是抗干擾的另一種方法，所以本論文在處理器的引腳和光電耦合器的輸入端之間以及繼電器的觸點和電磁離合器之間配置了超過15 m的電線。

另外，本論文還采用了對處理器電路板正反面覆銅的抗干擾方法。

實驗證明，以上三種硬件抗干擾措施在很大程度上抑制了干擾，但是干擾并沒有完全消除，在偶爾幾次電磁離合器進行電源狀態切換時處理器仍會產生中斷誤觸發。

為了完全消除干擾的影響，本論文在采用以上硬件抗干擾措施的同時，設計了一種通過軟件來抗干擾的方法。

2.3 軟件抗干擾方法的實現

由于電磁離合器進行電源切換和狀態跳變的時刻是可知的，即產生干擾的時間點是固定的，所以可以采用在產生干擾的時間點上不去檢測外部中斷信號的方法來避免“外部中斷”擾信號所觸發。具體來說就是在干擾產生時間點所在的一段時間內通過編程將外部中斷檢測功能關閉（即關中斷）。這種通過在測桿升降過程中選擇合適的時刻關中斷和開中斷來抗干擾的思路就是軟件抗干擾方法的實現思路。

具有軟件抗干擾功能的測桿運動控制流程圖如圖2所示。對該流程圖和1.2節所論述的監測測桿上升高度的控制方法進行比較后可以發現：新方法中加入了一個定時時間為兩秒的定時器。這兩秒是從測桿開始提升的瞬間干擾發生到開啟外部中斷的時間間隔。也就是說在此干擾發生時刻之后的兩秒內，外部中斷是關閉的。

而在此干擾發生時刻之前的一段時間內，外部中斷也是關閉的。具體來說，這一段時間是指從儀器開機到此干擾第一次發生時刻之間的時間段，以及上次測桿開始降落時刻到此干擾發生時刻之間的時間段。

可見，在測桿開始提升瞬間干擾發生時刻所在的前后一段時間內，外部中斷是關閉的。

而由于在測桿提升到預定高度時處理器先關閉外部中斷再降落測桿，所以在測桿開始降落瞬間干擾發生時外部中斷也已經關閉。

所以在測桿整個運動過程中的干擾產生時間點上外部中斷檢測功能都是關閉的，這就避免了處理器檢測并響應實際為干擾信號的外部中斷信號。

3 結語

篇（5）

科技的發展在給人們帶來便捷的同時也使得無線通信傳播的環境更加復雜化。在進行無線通信時，可能受到諸多類型的干擾。總的來說，影響無線通信的干擾類型眾多，需要根據無線通信的傳播原理進行具體分析。當前形勢下，人們對于無線通信技術的需求量與日俱增，只有不斷提高抗干擾技術的水平，才能保障無線通信的質量。

一、頻譜擴展抗干擾技術分析

1、DS直接序列擴頻。所謂DS直接序列擴頻，就是在較寬的頻帶上，通過擴展信號，以便于將頻帶的單位功率降低。通過DS直接序列擴頻，可以將功率譜密度有效的降低，優點眾多，不僅隱蔽性較好，具有較低的截獲率，還能夠有效的對抗多徑干擾。與此同時，利用DS直接序列擴頻，當處于熱噪聲以及信道噪聲的環境下，還可以保證較低的通信功率譜數，這樣信號可以較為容易的實現隱藏。

2、FH跳頻技術。利用頻譜擴展，載波頻率就可以利用偽隨機的形式在眾多頻率上跳變。FH跳頻技術可以有效規避在某一頻段上存在的強干擾。其原理就是針對較為強烈的干擾實現隔離，從而確保有效頻段信息的傳輸的質量。一般來說，跳頻技術分為兩大部分，即頻率自適應以及功率自適應。前者就是在通信過程中實時監測干擾頻率，以便實現跳頻；后者則是確保無線通訊能夠與調整后的發射頻率相適應，以便保證跳頻后仍能實現通信的傳遞。

3、TH跳時技術。從某種角度來說，跳時技術與跳頻技術類似，就是指在時間軸上發射信號從而實現跳變。在開始部分跳時技術必須對時間軸進行劃分從而形成眾多時片，然后再通過擴頻碼控制時片，最后通過碼序完成整個技術過程。TH跳頻技術特點顯著，因其時片較窄，所以必須將信號頻譜進一步擴展。該技術必須與其他抗干擾技術一起使用，只有這樣才能確保其性能的發揮。

4、組合擴頻。組合擴頻就是將上述三種抗干擾技術進行有效的組合，從而實現無線通信抗干擾效果的最大化。通過優化組合可以極大的提高無線通信的抗干擾能力。

二、非頻譜擴展抗干擾技術分析

1、天線自適應抗干擾技術。這類技術算法較多，自然能夠針對信號的不同類型（不論是時間還是空間）實時跟蹤，以便減少干擾因素，保障信號的質量。

2、通信猝發技術。一般來說，信號如果長時間暴露在外面，所受到的干擾就可能較多，對通信質量的影響也就越大。通信猝發技術就可以有效解決這一問題，它通過提升無線信號的通信速度，縮短信號暴露在外的時間，從而實現抗干擾。除此以外，通信猝發技術憑借破譯難度較高的特點，可以有效的避免信號冒充問題。

3、交織糾錯編碼技術。如果無線信號擾而產生突發錯誤，交織糾錯編碼技術就可以將其打散處理，從而將因干擾影響而產生錯誤的信號糾正過來，實現無線通信的抗干擾。正是憑借這樣的特點，交織糾錯編碼技術是跳頻技術中必不可少的一環。

4、分集技術。所謂分集技術，就是利用多種途徑，對同一無線信號就行傳輸，以便減少因干擾而出現的通信質量損失。分集技術主要由分離技術和合并技術組成。前者是指對信號進行空間、時間、極化以及頻率的分離；后者則是指增益合并、信噪合并以及選擇合并等技術。分集技術在多徑傳輸對抗中應用的較多。

三、其他無線通信抗干擾技術分析

1、多種輸出輸入技術。該技術在傳統傳播方式中應用較廣，就是通過多天線將需要傳遞的信號發送出去，接收方也可以從多個途徑進行接收，所以對于信號中斷問題比較有效。利用該技術后，即便一種信號受到干擾而中斷，但是其他信號依然會進行傳輸，最終完成通信的傳遞，以避免因為干擾而導致通信系統的崩潰。

2、虛擬智能化天線技術。虛擬智能化天線技術就是在特定區域，利用多信號接收天線接收相應特點的信號。在接收信號的過程中，可以有效避免其他信號對該特定信號的干擾，從而實現高質量的無線信號傳輸。對于互調干擾而導致的信號中斷問題，虛擬智能化天線技術有奇效，從而有效保證無線信號的抗干擾能力。

結語：綜上所述，無線通信抗干擾技術的發展是一個漫長的過程。隨著信息技術的不斷發展，無線通信抗干擾技術也正逐步趨向多元化。對于我們來說，必須不斷研究、不斷實踐，通過進一步優化無線通信配置，改善無線通信運行的環境，才能保障無線通信的高質量，發揮其無可比擬的優越性，從而推動無線通信技術的進一步發展。

參 考 文 獻

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引言

鋼軌內應力測試系統以單片機為控制核心，應用縱橫彎曲理論建立無縫線路軌道力學模型，根據鋼軌內應力計算公式，以電測應力法進行比較分析[1]，測量時使被測段鋼軌懸空，在其中部施加一橫向撓動力，分別測試鋼軌的橫向力、橫向位移、軌溫和濕度等信號，將信號經A/D轉換后計算，快速、準確得出被測線路的內應力，并可將測量數據進行存儲，操作人員可通過液晶顯示屏測試和查詢。

作為電子類產品，提高測試系統的抗電磁干擾能力及屏蔽性能是研發、生產、使用過程中不可缺少的環節。

1.鋼軌內應力測試系統的組成

本系統硬件部分由單片機控制器、A/D轉換模塊、傳感器和自加載施力機構等組成。系統選用W77E532單片機為控制核心;壓力、位移、溫度和濕度為測量鋼軌內應力的必要參數;自加載施力機構通過電機給被測鋼軌施加定量的壓力;U盤存儲功能可將系統內數據轉存至U盤，可通過U盤將數據轉存至上位機管理軟件，也可直接通過數據線將測試儀主機的數據轉存至上位機。

2.鋼軌內應力測試系統的抗電磁干擾方法

2.1 線路板抗電磁干擾設計

以W77E532為處理核心的控制系統具有靈敏度高、處理速度快等特點，正因如此，也更容易影響測試系統的抗電磁干擾能力，測試過程中使系統的性能指標偏離設計要求，導致測量結果誤差大[2]，因此抗干擾技術己成為設計單片機控制系統時必須考慮的環節。本系統控制電路的抗電磁干擾部分除了采用常規方法，如數字地和模擬地單點相連、縮短旁路電容地線長度、相互關聯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將所有模擬量信號與數字量信號輸入輸出端隔離，為了提高隔離效果，我們將PC817縱向排列整齊，沿PC817焊腳內側在線路板上開槽。

PC817光電耦合器輸入部分和輸出部分采用獨立的5V電源供電，數字量5V由鋰電池經2940穩壓后提供，模擬量5V由DC-DC5V提供。

（2）低壓差穩壓器LM2940及其濾波器件遠離單片機放置;

（3）數字量部分沿PC817開槽處雙面覆銅接地。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電金屬薄層[3]，可以提高電子設備的抗干擾能力。

2.2 供電部分的抗電磁干擾設計

鋼軌內應力測試系統由8V鋰電池供電，經兩個低壓差三端穩壓器LM2940后，固定輸出5V，LM2940內部含靜態電流降低電路、電流限制、過熱保護、電池反接和反插入保護電路，再經容阻濾波，給數字量電路供電。

模擬量電路電源經LM2940降壓后，由DC-DC5V提供。

2.3 傳感器部分抗電磁干擾設計

本系統共有1路數字量和4路模擬量輸入，有位移、壓力、溫度、濕度和電壓信號，其中，位移、壓力2路信號對測試結果具有決定性影響，我們主要對這2路傳感器信號做了抗電磁干擾處理：

（1）位移信號的采集使用千分表，其輸出為數字信號，是不隨時間連續變化的量，數字信號抗干擾能力強;

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

另外，本系統針對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，盡量縮短信號線長度。

2.4 外殼抗電磁干擾設計

為了使外殼在操作者和內部電路間建立隔離、形成屏蔽層，起到抗電磁干擾作用，本系統主機箱采用金屬鋁殼，既可以防止因操作者對金屬外殼的直接接觸放電造成干擾，又可以防止環境干燥時操作者對周圍物體放電形成的電磁干擾耦合到測試系統內部。即便如此，我們在做抗電磁干擾試驗時，發現還是存在干擾現象，液晶屏出現亂碼，經過分析，我們認為此現象是由于主機箱上銑了液晶屏安裝槽、航空插座孔、充電口、電源開關孔、鍵盤孔等造成，于是又采取了以下抗干擾措施：

（1）盡量縮短主機箱內部導線長度，并在每根導線上增加磁環;

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

（3）主機箱內部在充電孔、航空插座孔、電源開關孔及液晶屏開孔處噴涂三防漆，三防漆是一種特殊配方的涂料，用于保護線路板及其相關設備免受壞境的侵蝕。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膜，具有優越的絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等性能;

（4）主機箱底部裝設一只金屬螺帽作為電磁干擾泄放通道，在操作者對外殼的孔、洞、縫隙放電時將放電電流泄放，防止對內部電路直接放電。

2.5 軟件抗電磁干擾設計

若單靠硬件措施消除干擾會增加系統的硬件成本，使系統復雜化，而且并非所有因干擾而產生的故障都可通過硬件抗干擾措施得到完全解決;軟件抗干擾技術不僅可使系統結構簡化，成本降低，設計也很靈活方便[3]。

本系統的控制軟件由KeilC編制，軟件組成主要包括A/D轉換、鍵盤響應、液晶顯示、數據存儲讀取及分析計算等部分。本系統采用數字濾波、設立軟件陷阱、看門狗（Watchdog）和軟件冗余等技術，提高系統的抗干擾能力。

3.結束語

影響鋼軌內應力測試系統抵抗電磁干擾能力的因素有很多，本文從系統硬件的線路板、供電電源、傳感器、外殼等部分入手，分析并提出了測試系統抗電磁干擾的方法，提高了測試系統的抗電磁干擾的能力，解決了系統受干擾時液晶顯示屏出現亂碼的情況，保證了系統運行的穩定性。

參考文獻

[1]王建文.無縫線路溫度力及鎖定軌溫測試技術研究.擴大鐵路對外開放、確保重點物資運輸――中國科協2005年學術年會鐵道分會場暨中國鐵道學會學術年會和粵海通道運營管理學術研討會論文集，2005.

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二、單片機開發中的幾個基本技巧

在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。

參考文獻：

[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京：北京航空航天大學出版社，1990

[2]蔡美琴等.MCS-51單片機系統及其應用.北京：高等教育出版社，1992

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1、引言

隨著電力系統自動化水平的提高，變電站內采用的弱電設備及系統越來越多，如數據采集系統、通信系統、控制和繼電保護系統等。變電站中的二次系統處在一個強電磁環境中，工頻電流、電壓和系統短路故障、開關操作、雷電侵擾、交直流混聯以及多種放電現象等的通過不同途徑引發的各種干擾，將不可避免地影響二次系統的正常工作。隨著變電站一次系統電壓的升高、容量的增大，電磁干擾更加嚴重如果不采取有效措施防御，容易造成繼電保護裝置的誤動或拒動，造成監控系統的混亂、死機等現象，對電網安全構成嚴重的威脅。

為此，本論文將主要針對電力工程中二次系統的接地及其抗干擾問題展開分析探討，以期從中找到合理有效的電力工程二次系統的接地抗干擾設計方法，并以此和廣大同行分享。

2、電力工程二次系統干擾來源及其危害分析

變電站綜合自動化系統運行中，電力系統發生短路故障，變電站內進行一次系統的操作，變電站遭遇雷擊時的雷電流通過架空線路傳入變電站的母線，運行、檢修人員使用步話機，以及由于各種原因產生的靜電放電，現場使用一些不符合電磁兼容標準的試驗儀器和和電子設備，當然也有微機型繼電保護裝置及二次回路自身原因形成的干擾等，都構成影響繼電保護及安全自動裝置安全可靠工作的干擾源。

這些干擾不可避免地通過感應、傳導和輻射等各種途徑引入到二次設備中，當干擾水平超過了這些電子設備的耐受能力時，將導致這些設備不正確動作。更重要的是在系統發生故障情況下，這些重要的設備將因干擾的影響發生不正確動作行為，直接影響到系統的安全穩定，其后果將可能是十分嚴重的。因此，解決微機型監控系統和保護及安全自動裝置的抗干擾問題就成了一個不可回避和不容忽視的重要問題。

隨著綜合自動化系統的應用，使變電站無人值守成為可能，并得到廣泛的應用。這樣，綜自系統通訊的可靠性日益顯現出其重要性，干擾的引入會導致通訊系統工作不正常、信號誤報或整體通訊癱瘓，變電站失去相應的監控，極大影響變電站綜自系統的運行。

3、電力工程二次系統的接地及抗干擾分析

3.1 電力二次系統接地保護策略分析

1) 建立獨立的繼電保護二次接地系統，將完全獨立的繼電保護二次接地系統與變電站的接地網用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護室一側與變電站主接地網一點連接，即開關場部分和保護室部分均與主地網絕緣。

2) 將開關場端子箱處沿電纜溝鋪設100平方毫米的銅排或是銅纜至保護室，并將安裝在保護室的二次接地系統(也是使用100平方毫米的銅排構成)用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護室一側與變電站接地網一點連接，即開關場部分不與主地網絕緣。

3) 將開關場端子箱處沿電纜溝鋪設100平方毫米的銅排或是銅纜至保護室，與保護室的二次接地系統(也是使用100平方毫米的銅排構成)，在近控制室或保護室一側與變電站接地網一點連接，即開關場部分和保護室部分均不與主地網絕緣。

4) 所有的接地銅排要求不小于100平方毫米的銅排。

5) 在電流互感器和電壓互感器的引出接線端子盒到接線端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。

6) 隔離刀閘的控制電纜使用屏蔽電纜。或隔離刀閘就地控制箱到端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。

7) 屏蔽電纜的屏蔽層接地工藝符合要求，不能造成電纜絕緣損壞，起不到抗干擾的作用。

8) 發電廠廠用系統的低廠變、饋線、電動機等保護柜內的微機保護使用屏蔽電纜。

9) 對用于防止電壓互感器二次過電壓保護的放電間隙的定期檢定。

3.2 二次系統接地過程中的注意事項

系統的接地應當注意以下幾點：

l) 參照設備的接地注意事項；

2) 設備外殼用設備外殼地線和機柜外殼相連；

3) 機柜外殼用機柜外殼地線和系統外殼相連；

4) 對于系統，安全接地螺栓設在系統金屬外殼上，并有良好電連接；

5) 當系統內機柜、設備過多時，將導致數字地線、模擬地線、功率地線和機柜外殼地線過多。對此，可以考慮鋪設兩條互相并行并和系統外殼絕緣的半環形接地母線，一條為信號地母線，一條為屏蔽地及機柜外殼地母線；系統內各信號地就近接到信號地母線上，系統內各屏蔽地及機柜外殼地就近接到屏蔽地及機柜外殼地母線上；兩條半環形接地母線的中部靠近安全接地螺栓，屏蔽地及機柜外殼地母線接到安全接地螺栓上；信號地母線接到信號地螺栓上；

6) 當系統用三相電源供電時，由于各負載用電量和用電的不同時性，必然導致三相不平衡，造成三相電源中心點電位偏移，為此將電源零線接到安全接地螺栓上，迫使三相電源中心點電位保持零電位，從而防止三相電源中心點電位偏移所產生的干擾；

7) 接地極用鍍鋅鋼管，其外直徑不小于50mm，長度不小于2.0m；埋設時，將接地極打入地表層一定深度，并倒入鹽水，一般要求接地。

3.3 電力工程二次系統抗干擾接地對策

1) 屏蔽接地

各種信號源和放大器等易受電磁輻射干擾的電路應設置屏蔽罩。由于信號電路與屏蔽罩之間存在寄生電容，因此要將信號電路地線末端與屏蔽罩相連，以消除寄生電容的影響，并將屏蔽罩接地，以消除共模干擾。

2) 設備接地

一臺設備要實現設計要求，往往含有多種電路，比如低電平的信號電路(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其它元器件、為了抵抗外界電磁干擾而需要設備具有一定機械強度和屏蔽效能的外殼。

設備的接地應當注意以下幾點：

① 50 Hz電源零線應接到安全接地螺栓處，對于獨立的設備，安全接地螺栓設在設備金屬外殼上，并有良好電連接；

② 為防止機殼帶電，危及人身安全，不許用電源零線作地線代替機殼地線；

③ 為防止高電壓、對低電平電路大電流和強功率電路(如供電電路、繼電器電路)(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)的干擾，將它們的接地分開。前者為功率地(強電地)，后者為信號地(弱電地)，而信號地又分為數字地和模擬地，信號地線應與功率地線和機殼地線相絕緣。

4 結語

電力系統的二次回路數量多，系統復雜，所處的工作環境亦復雜多樣。系統的各種繼電保護裝置、自動裝置和各種監控系統隨著微機產品的大量應用，對工作環境條件的要求也越來越嚴格，變電站中的各種干擾是影響這些系統正常運行的主要因素。接地一方面是保證電力系統正常運行的必須條件，同時也是抗干擾的一項重要措施。本論文對于電力工程二次系統的接地方法及其抗干擾措施都進行了分析，具有一定的實用性，因而是值得推廣的。

參考文獻：

[1] 江蘇省電力公司.電力系統繼電保護原理與實用技術[M].北京:中國電力出版社,2006.

[2] 孫竹森,張禹方,張廣州.500kV變電站電磁騷擾和防護措施的研究(一)[J].高電壓技術,2000, 26(l):16-18.

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中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）05-0000-00

1 引言

壓力傳感器在電子產品中的應用比較廣泛，其信號調理電路通過對信號的調節變換，使信號達到后續電路的接收要求。電路的誤差控制、抗干擾技術對電路的設計至關重要，電路的穩定性直接關系到單片機數據采集系統的準確性和產品的實用性。

本論文的信號調理電路主要用于電子稱等衡器的前端信號處理，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計三個方面闡述該電路設計思路。

2硬件設計中誤差解決方法

降低電路元器件產生的噪聲、設置穩壓電流源作傳感器專用電源，可保證傳感器輸出信號精度高，紋波小，穩定可靠，選擇合適的傳感器。

由于組成電路的元件內部會產生一些噪聲，并且實驗中發現，噪聲的功率與輸入的電壓有直接的關系，而且會對實驗的參數產生較大的影響。在試驗中對電阻等噪聲較大的原件通過元件的噪聲參數建立模型來進行系統分析。綜合考慮成本及噪聲性能，選擇噪聲較小的NE5532放大器電路，其相對噪聲比優于同等價格的其他運算放大器。

傳感器采用了N430-5kg應變式壓力傳感器，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，能夠滿足實驗精度要求；并能夠使產品具有便攜性，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為R1=R2=R3=R4=100Ω，差動工作，應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，保持了一個即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計

整體電路設計如圖3-1所示，包含兩級放大電路，通過反饋設計提高了輸出的準確性。第一級放大電路采用雙運算放大器，此放大器小信號帶寬10MHZ，功率帶寬140KHZ，轉換速率9V/us，符合一般控制電路的設計要求。第二級放大電路采用二階低通濾波運算放大電路。

通過使用Multisim 12.0仿真軟件中的函數發生器模擬在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來確定放大倍數，算得Q=0.5，滿足實驗設計要求。

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

4 軟件設計中的誤差補償

采用延遲法進行誤差補償，在系統中， 存在控制開關的抖動干擾。抑制這種噪聲方法就是通過延時， 讓接通或斷開信號穩定后系統再工作， 就可以避免抖動干擾。

5 結語

本設計的放大電路的帶寬在890mHZ～123HZ，測得輸入為2.756mv時，輸出為217.177mv，放大倍數約100倍。整體上對各種誤差來源給以充分的估計，并針對不同的情況采取不同的技術措施，以提高系統的抗干擾能力，保證了系統的準確、可靠。

參考文獻

[1]莊嚴.《電子秤與智能儀器的設計》.儀表技術，2002.2.

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

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可編程控制器（ProgrammableLogic Controller）簡稱PLC它是將傳統的繼電器控制技術、通訊技術和微機技術相融合，專為工業控制而設計的專用控制器。由于PLC本身所具有的一系列優點，因此在工業控制領域中的普及范圍越來越廣，PLC產品的種類也越來越多，其結構型號、性能、容量、指令系統，編程方法等各不相同，適用場合也各有側重。因此，合理選擇PLC 對于提高其在控制系統中的應用有著重要作用。應用PLC首先要詳細分析被控對象、控制過程與要求，熟悉了解工藝流程后列出控制系統的所有功能和指標要求．與繼電器控制系統和工業控制計算機進行比較后加以選擇。PLC 最適合于控制對象的工業環境較差，而安全性、可靠性要求特別高，系統工藝復雜，輸入輸出以開關量為多，用常規的繼電器接觸器難以實現，工藝流程又要經常變動的對象和現場。其次要確定控制范圍，一般講，能夠反映生產過程的運行情況，能用傳感器進行直接測量的參數；用人工進行控制工作量大，操作復雜容易出錯或操作過于頻繁，人工操作不容易滿足工藝要求的往往由PLC控制。盡管PLC自身具備良好的抗干擾能力，但在實際應用中各種類型PLC大多處在惡劣電磁環境中,在實際應用中常遇到PLC因干擾而不能正常工作的情形,所以在PLC控制系統抗干擾能力仍然是設計系統不容忽視的問題。

1 PLC 的選擇

1） PLC機型的選擇

PLC機型的選擇主要是指在功能上如何滿足需要，并且充分利用系統資源。選擇機型前，首先要對被控制系統進行初步估計：有多少開關量輸入，電壓分別為多少，有多少開關量輸出，輸出功率為多少；有多少模擬量輸人和模擬量輸出；是否有特殊控制要求，如高速計數器（HC）；現場對控制器響應速度有何要求；機房與現場分開還是在一起等。

在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格最優的機型。通常的做法是：在工藝過程比較固定、環境條件較好的場合，選用整體式結構的PLC；其他情況則最好選用模塊式結構的PLC；對于開關量控制以及以開關量控制為主、帶少量模擬量控制的，一般其控制速度無須考慮，因此選用帶A/D轉換，D/A轉換，加減運算、數據傳送功能的低檔機就能滿足要求；而控制比較復雜，控制功能要求比較高的，可根據控制規模及復雜程度來選用中檔或高檔機。應該注意的是，同一個企業應盡量做到機型統一，這樣同一個機型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理；同時，其統一的功能及編程方法也有利于技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發；此外，由于其外部設備通用，資源可以共享，并集中管理。

2） 輸入/輸出端口（I/O）的選擇

PLC與工業生產過程的聯系是通過I/O接口模塊來實現的，PLC有許多I/O接口模塊，包括開關量輸入、輸出模塊、模擬量輸人模塊、模擬量輸出模塊以及其他一些特殊模塊，使用時應根據它們的特點進行選擇。

（1） 確定l/O點數。不同的控制對象所需要的陽點數不同，一些典型的傳動設備及常用的電氣元件所需PLC的I/O點數是固定的，如一個帶磁環雙作用氣缸需用2個輸入點；一個按鈕需一個輸入點；一個指示燈占用一個輸出點等。但對于同一個控制對象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，I/O點數也應有變化。根據控制系統的要求確定所需的I/O點數時，應再增加10％一20％的備用量，以便拓展控制功能。

（2） 開關量I/O。開關量I/O接口可以從傳感器和開關（如按鈕、行程開關等）及控制設備（如指示燈、電動機啟動器等）接收信號。典型的交流I/O信號為24～240V，直流I/O信號為5～240V。輸入電路因PLC品牌不同略有差別，但有些特性是相同的，如用于消除錯誤信號的抖動電路等。

（3）模擬量I/O。模擬量I/O接口一般用來感知傳感器產生的信號。這些接口可用于測量流量、溫度和壓力，并可用于控制電壓或電流輸出設備。其典型量程為-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造廠家在PLC上設計有特殊模擬接口，因而可以接收低電平信號，如RTD、熱電偶等。

3） 存儲器類型及容量選擇

PLC系統所使用的存儲器由ROM和RAM組成，存儲容量則隨機器的大小變化，最大存儲能力：一般小型機最大存儲能力低于6KB，中型機的最大存儲能力可達64KB，大型機的最大存儲能力可上兆字節。使用時可根據程序及數據的存儲需要來選用合適的機型。必要時也可專門進行存儲器的擴充設計。

4） 電源模塊選擇

在系統的實現過程中，PLC的編程問題是非常重要的。用戶應當對所選擇PLC產品的軟件功能及編程器有所了解。小型控制系統一般選用價格便宜的簡易編程器（如LOGO），如果系統較大或多臺PLC共用，可以選用功能強，編程方便的圖形編程器。如果有個人計算機，可以選用能在個人計算機上運行的編程軟件包。同時，為了防止因干擾、電池電壓下降等原因破壞RAM中的用戶程序，可以選用E2PROM模塊作為外部設備。論文參考網。

對于結構為模塊式的PLC，電源模塊和額定電流必須大干或等于主機、I/O模塊、專用模塊等總的消耗電流之和。當使用專用機架時．從主機架電源模塊到最遠一個擴展機架的線路壓降必須小于0.25V。

5） 程序設計

根據控制對象的控制任務完成前述階段后就可以進行控制系統的流程設計，畫出控制系統的流程圖，進一步說明各個控制信息之間的關系，然后具體安排I/O的配置，并對I/O進行地址編號。I/O地址編號確定后，再畫出I/O端子和現場信號接線圖，進行系統設計即可將硬件設計和程序編寫二項工作平行進行，編寫程序的過程就是軟件設計過程。用戶編寫的程序在總裝統調前需要進行模擬調試。用裝在戶LC 上的模擬開關模擬輸入信號的狀態，用輸出點的指示燈模擬被控對象，檢查程序無誤后便把PLC接到系統里，進行總裝統調，如果統調達不到指標要求則可對硬件和軟件作調整，全部調試結束后，一般將程序固化在有長久記憶功能的EPROM中長期保存。

2 PLC系統的干擾源

PLC的干擾源比較復雜，分類方法較多，常見的有按性質分或按來源分。

按性質可分為共模干擾和差模干擾兩大類。共模干擾主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(同方向) 電壓迭加所形成。共模電壓有時較大,特別是采用隔離性能差的配電器供電時,變送器輸出信號的共模電壓普遍較高,有的可高達130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞,這就是一些系統I/O模件損壞率較高的主要原因。這種共模干擾可為直流,亦可為交流。差模干擾主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓,這種干擾直接疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。論文參考網。

按來源可分為內部干擾和外部干擾。內部干擾主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生,如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響,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。這都屬于PLC 制造廠對系統內部進行電磁兼容設計的內容,比較復雜,作為應用部門無法改變,可不必過多考慮。外部干擾主要有來自空間的輻射干擾、來自電源的干擾、來自信號線引入的干擾、來自接地系統混亂時的干擾等。來自空間的輻射干擾主要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生的,通常稱為輻射干擾,其分布極為復雜,若PLC 系統置于射頻場內,就會受到輻射干擾。

3 抗干擾措施

1） 硬件措施

（1）屏蔽：對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導電、導磁良好的材料進行屏蔽，以防外界干擾。

（2）濾波：對供電系統及輸入線路采用多種形式的濾波，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

（3）電源調整與保護：對CPU這個核心部件所需的＋5V 電源，采用多級濾波，并用集成電壓調整器進行調整，以適應交流電網的波動和過電壓、欠電壓的影響。

（4）隔離：在CPU與I/O電路間，采用光電隔離措施，有效隔離I/O間的電聯系，減少故障誤動作。

（5）采用模塊式結構：這種結構有助干在故障情況下短時修復。論文參考網。因為一旦查處某一模塊出現故障，就能迅速更換，使系統回復正常工作，也有助于加快查找故障原因。

2） 軟件措施

（1）故障檢測：PLC本身有很完善的自診斷功能，但在工程實踐中，PLC的I/O元件如限位開關、電磁閥、接觸器等的故障率遠遠高于PLC的本身故障率，這些元件出現故障后，PLC一般不會察覺出來，不會立即停機，這會導致多個故障相繼發生，嚴重時會造成人身設備事故，停機后查找故障也要花費大量時間。

（2）信息保護和恢復：當偶發性故障條件出現時，不破壞PLC內部的信息，一旦故障條件消失，就可以恢復正常繼續原來的工作。所以，PLC在檢測故障條件時，立即把現狀態存入存儲器，軟件配合對存儲器進行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲器信息被沖掉，一旦檢測到外界環境正常后，便可恢復到故障發生前的狀態，繼續原來的程序工作。

（3）提高輸入信號的可靠性：由于電磁干擾、噪聲、模擬信號誤差等因素的影響，會引起輸入信號的錯誤，引起程序判斷失誤，造成事故，例如按鈕的抖動、繼電器觸點的瞬間跳動都會引起系統誤動作，可以采用軟件延時去抖。對于模擬信號誤差的影響可采取對模擬信號連續采樣三次．采樣間隔根據A/D轉換時間和該信號的變化頻率而定，三個數據先后存放在不同的數據寄存器中，經比較后取中間值或平均值作為當前輸入值。在硬件和軟件方面采取各種措施后,大大提高。

4 結束語

目前，隨著各種技術的迅猛發展，PLC的種類日益繁多．功能也逐漸增強，在產品規模上向大小兩個發展。在實際工作中還要根據實際情況對PLC的選用做出適當調整以及根據具體情況選用適當的抗干擾措施，以便滿足期望的工業控制系統。

參考文獻

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