抗干扰技术论文汇总十篇
时间：2022-08-05 19:20:57
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇抗干扰技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
2干扰信号的分类
将干扰信号依据作用下可以分成差模与共模干扰两种。差模干扰也就是说在信号两端的作用下的干扰电压，引起的因素主要是由于电路的不平衡所至，以及在电磁场所发生的耦合感应而造成的电压所至，它相加于有效输入信号，直接影响了控制系统的精确测量以及精准度。共模干扰即是在系统的输入方与参考方同用的干扰电压。共模干扰是信号与地之间的电位差值，一般是通过电网的串入以及地电的差距和电磁辐射到信号线上所引起的电压相加在一起形成的。信号处理的部分别受到两种对地的电压，即是共模电压。
3干扰源
电厂热工控制系统运行的过程中，干扰信号主要是源于以下几方面：第一，绝缘所造成的漏电现象。长时间运行过程中，材料老化，绝缘效果降低，引起信号干扰；第二，共用阻抗。两个及以上线路合用一个阻抗或者一个电源时，就会引起回路的干扰；第三，静电耦合干扰，采用平行方法布置线路，这样系统容易受到外部的干扰；第四，电磁耦合的引起，在交变的信号源附近引起感应电势，进而引起一些没有用的信号干扰电路，这些感应电势即是电磁耦合；第五，计算机所引起的干扰，在整个系统中计算机是主要控制中心，计算机每个动作的实现都会引起电流以及电压的不稳，造成干扰；第六，现代通信设备所引起的干扰，手机信号通常都会引起一个电磁波，由于其来源与热工系统的不同，所以也会引起干扰信号的产生；第七，电感耦合和电容耦合，设备旁边的直流电以及直流与交流之间所产生的电容交变电流之间的电磁交联等都会引起电路中的电流发生变化，引起干扰信号；第八，电磁辐射，它存在于系统的每个空间中，不仅引起了信号的干扰还会影响测量干扰信号的准确性，比如说，进行测量时，测量一端接地，如果经过的电流过大就会引起系统的超负荷运行，进而引起电压，达成共模干扰，但是如果形成了电位差就会引起差模干扰；第九，受到自然因素的干扰，由于雷击或者其它因素所引起的电磁干扰，混入到控制系统中，影响系统的运行，破坏系统，引起信号的干扰。通过上文中的分析，得知每个干扰信号都一定会有一个干扰来源，一个传输通道，一个较为敏感的电路，三者并存。
4.1屏蔽系统干扰技术屏蔽系统的干扰技术是对系统干扰信号利用屏蔽的方式进行处理，这样可以使电厂的热工控制系统避免由于干扰信号所产生的影响。它主要是把电厂的热工控制系统中的主要配件使用金属全部包起来，尤其是热工控制系统中的主要电路、各种接收信号的信号线、一些重要作用的元器件等其它的部位利用金属全部包围起来，将系统内形成一道完整的屏蔽体系，杜绝由于外部原因所引起热工控制系统的干扰影响。
4.2平衡抑制技术平衡抑制技术是抗干扰技术中最主要的一个部分，也是各类抗干扰技术中最为使用方便和灵活的抗干扰方法，它主要是将电路进行平衡，采用两条一样的传输信号代替干扰信号，以求达到抗干扰信号的目的。可以利用此种方法，平衡电路利用双绞线，一起对抗系统外部的电磁干扰，起到一定的抑制作用，从而达到维持热工控制系统功能稳定的目的。
4.3物理隔离技术在热工抗干扰技术中物理隔离技术是最为基础的一项技术，主要是隔离物理方向，阻止干扰信号，减少对热工控制系统的影响，提升稳定性；此外此种方法还可以提升电阻的绝缘效果。在实际系统的运行过程中，可以利用绝缘效果好的绝缘材料进行电阻绝缘，提升绝缘效果，在进行绝缘处理过程中，采用的绝缘方式很重要，一定要注意相关的技术要求，对于一些强电系统以及弱点信号应当避免利用相同的接地线，进而达到减少接地时的干扰。
4.4处理好热工控制系统的干扰故障杜绝由于接地原因所引起的热工控制系统的故障，主要是预防在接地时由于不均匀将电位分布好，所引起的电位差而形成的循环电流的产生，引起热工控制系统不能正常的工作运行。进行检测的工作人员可以采用检测仪器接地点出现浮空的现象，保障热工控制系统接地点的质量，将故障去除，使系统得以正常运行。当系统中的发电组出现跳闸现象，尤其是循环水泵发生故障时就会影响热工机组跳闸，因此在实际的工作当中对于循环水泵以及控制中心的接地系统都要加强检查，保证干扰信号的消除干净，使循环水泵得以正常、平稳运行。
篇（2）
中图分类号：V243 文献标识码：A文章编号：
一．引言
当前我国的经济快速发展带动了我国电子行业的迅速发展，各种各样的电子产品相继诞生，电子产品的应用也日益的广泛，可以说电子产品已经成为了人们生活工作的一个重要的组成部分。我们知道电子干扰是有很大的危害性的，它不仅仅严重的降低了电子系统的可靠性，还能够对人体的健康产生很大的负面作用。例如一些电子产品以及仪器就对电子电路的干扰十分的敏感，最常见的有家用电器比如收音机，电视机等等，还有一些医用设备，比如心脏起搏器等等。这些对电子电路的干扰电磁波都十分的敏感，干扰严重影响了这些设备的正常工作，严重的甚至使这些设备无法工作。为此，我们必须重视电子电路抗干扰能力的设计，可以说电子电路的抗干扰能力已经成了当前电子电路设计的一个非常重要的一方面，我们知道电子电路的电磁干扰是无处不在的，这就需要我们从设计开始来采取一系列的措施，提高电子电路设备的抗干扰能力。
二．电子干扰的分类以及危害
按照干扰源的不同我们可以将电磁干扰分为空间辐射干扰和传导干扰。以下将分别分析说明这两种干扰的危害性。
1.传导干扰及其危害电子电路的工作离不开整流电源, 电网的干扰的传输介质是电源线，我们知道电子系统内部的各个组成部分是相互联系的，它们之间也是通过各种线连接起来的，而电磁干扰也可以通过线进行传播，对系统产生影响，导致其不能正常工作。
2.电磁干扰中最为常见的是空间辐射干扰，它是通过空间传播的。也被叫做辐射型干扰。我们一般把空间辐射干扰分为远辐射干扰以及近耦合干扰两种形式。电子系统内部各部分电路之间的干扰被称为近场耦合干扰, 系统和设备之间的干扰叫远场辐射干扰。一般而言电源电路以及信号电路都可以产生辐射。特别需要注意的是它们在高频以及超高频情况下, 电磁能量通常会像空间产生辐射, 之后相互作用产生辐射形成干扰。我们知道电子电路的工作受辐射的影响很大, 轻则系统不稳定, 重则可能导致电子电路无法正常工作。
三．在电子电路中比较常见的干扰
1.来自电网中的干扰
我们知道，大部分电子电路都是用的直流电源，而这些直流电源是交流电源经过电网变压以及稳压之后提供的。我们知道干扰信号是可以通过交流电流传播的，正是因为如此，一些干扰信号就会通过交流电流进入电子系统中，产生干扰作用，影响电子电路的正常运行。
2.来自地线中的干扰
存在于电子系统内的干扰就是地线干扰。一般而言电子系统之中的各个组成部分都是公用同一个直流电源，在不同部分的电流流过公共地电阻时就会产生电压降，而电压降是具有干扰作用的，就形成了地线干扰。
3.来自信号通道中的干扰
我们知道信号的传输距离一般都比较长，而在这个过程中信号往往会很容易受到周围环境的影响，对其产生比较强的干扰，致使信号失真，从而影响了电子电路设备的正常工作
四．电磁干扰的抑制方法
我们知道电磁干扰是有很大的危害性的，不仅仅是对一些电子设备产生影响，使之不能正常的工作，时期稳定性下降，所以提高对电磁干扰的抵抗能力显得十分重要。以下就介绍几种常见的电磁干扰抑制方法。
1.电源干扰的抑制
（1）为了抑制电网干扰我们可以有以下方法：
①我们可以在电源的变压器加屏蔽层
②在电源输入端加设电磁干扰滤波器
（2）为了抑制整流电源纹波干扰，首先必须设计一个稳压电源。但有时, 尽管稳压电源质量较高, 电子电路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流电源输出端到放大电路输入端的连线较长, 如超过20cm 时, 电子电路的前置放大器即应加滤波电路。
（3）为了抑制电源寄生耦合干扰，我们可以在多级共用整流电源的场合加设去耦滤波电路。
2.杂散电磁场干扰的抑制电子电路周围总是存在着一些杂散电磁场, 它极易通过放大器的输入级或某些电容、电感形成对电子设备的干扰, 可采用以下办法加以抑制。
（1）合理布局减小干扰布局不合理时, 也易引进干扰, 可通过合理布局来减小干扰。
（2）采用电磁屏蔽技术减小干扰屏蔽分静电屏蔽和磁屏蔽两种,它可以有效地将干扰源与扰部件隔离开来。静电屏蔽应采用高导电率材料, 如用铜或铝制作, 比用铁制作效果好。磁屏蔽应采用高导磁材料, 如用铁氧体、坡莫合金等制作。
①静电屏蔽。静电屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意静电屏蔽时其屏蔽板或屏蔽罩必须有良好的接地。
②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 将扰部件置于屏蔽罩中, 使干扰磁力线不进入扰部件。
③屏蔽线。对于一些信号传输线不可能将其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽线。注意屏蔽线的两端必须有良好的接地。
（3）采用光电隔离技术减小干扰电子电路设计中经常需要将一些传感器得到的电信号输送到放大器, 为防止信号传输中的干扰可采用光电隔离技术。光电耦合器的类型可根据实际信号情况选择。
3.接地干扰的抑制接地是抑制和防止干扰的重要措施。良好的接地可以减小或避免电路相互间的干扰。原则是模拟与数字接地应分离, 减小地线阻抗、选择合适的接地方式等。
五．结束语
我们知道，可以说电磁干扰是普片存在的，而且电磁干扰具有很强的危害性，不管是对电子设备的危害性，还是对工作人员的危害性，这些都会产生严重的后果。所以我们必须要重视这一点。在实际的工作中，我们必须提高电子电路的抗干扰能力，如果电子电路的抗干扰能力不够的话，那么会使电子设备的系统可靠性极大的降低，即使其他的设计符合规定，只要其抗干扰能力不够，那么它也是无法正常工作的。所以在进行电子电路设计时必须充分考虑这个方面，重视这个问题的严重性，并且在实际的工作中，也要不断地对其设计方法探讨研究，不断地增加经验，不断的改进，只有这样才能使电子电路的设计更加的科学合理。
参考文献：
[1]吕俊霞Lv Junxia 电子电路的抗干扰方法与技术[期刊论文] 《印制电路信息》 -2006年8期
[2]李晓海 电子电路的抗干扰技术探析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年9期
[3]蒋伟丽Jiang Weili 浅谈电子抗干扰技术 期浅谈电子电路的抗干扰技术 [期刊论文] 《丽水学院学报》 -2007年2期
[4]郭宝山周勤荣 浅谈电子电路的抗干扰设计 [期刊论文] 《山西电子技术》 -2011年5期
[5]浅析电子电路的抗干扰措施 [期刊论文] 《南北桥》 -2008年7期高玉荣管志刚
篇（3）
中图分类号：V443 文献标识码：A文章编号：
一．引言
我们知道在电子电路设计中的接地技术直接关系到了电器的使用寿命以及安全程度。在我国当前，各种各样的电子产品相继诞生，电子产品的应用也日益的广泛，可以说电子产品已经成为了人们生活工作的一个重要的组成部分。我们知道电子干扰是有很大的危害性的，它不仅仅严重的降低了电子系统的可靠性，还能够对人体的健康产生很大的负面作用。例如一些电子产品以及仪器就对电子电路的干扰十分的敏感，最常见的有家用电器比如收音机，电视机等等，还有一些医用设备，比如心脏起搏器等等。这些对电子电路的干扰电磁波都十分的敏感，干扰严重影响了这些设备的正常工作，严重的甚至使这些设备无法工作。为此，我们必须重视电子电路抗干扰能力的设计，可以说电子电路的抗干扰能力已经成了当前电子电路设计的一个非常重要的一方面，这是因为如此接地技术才显得如此重要，可以说接地技术的高低已经直接影响到了电子电路的抗干能力了。
二．接地技术的种类和目的
我们知道电磁干扰对电器具有很大的影响，严重的降低了其稳定性，也不利于工作人员的身体健康。为了保证用户用电的安全可靠，必须注意电子电路设计中接地技术的科学合理性。我们知道安全保护接地是接地技术中比较常见的一种，采用这种接方式地主要是为了保护用户的安全，在实际的生活中有的电器年记哦久了，则其绝缘性能下降，这样就给用户带来了很大的安全隐患，采用这种保护性的接地就是为了消除这种安全隐患而采取的措施。再者一些电器设备在运行的过程中会产生积累静电，这样就及其容易引起接触性的触电，甚至引起电器的爆炸，其危害极大，为了防止类似情况的发生，一般采用的接地方法是屏蔽接地法，能够有效的防止静电积累造成的损失。最后我们知道电磁干扰对电器设备是有很大的影响的，为了避免电器设备受到太多的电磁干扰，采取接地的方法可以有效的配出干扰，保证电器正常运行。
三．接地技术中的接地方式
电子电路设计中接地方式是比较多的，其接地方式不同那么它产生的效果也会不同，所以对于比较常见的几种接地方式我们要充分的了解，只有这样才能在具体的电子电路设计时运用自如。以下介绍两种最为普片使用的接地方式。
保护接零
一般用于三相四线制供电系统中的中性线，是电路环路的重要组成部分，在零线直接接地的一相四线制电网中，设计中一定要注意将电子电器设备征程运行时小带电的金属外壳于电刚的零线连接起来，这样一旦当电器设备中的某一项发乍漏电或者是碰壳时，由于事先金属外壳与零线相连，形成的单向短路，电流非常大，使电路保护装置迅速动的切断电源，从而保护了操作人员的人身安全和电网其他部分的正常运行，同时也可以避免一些重大安全事故的发生。
保护接地
接地保护的主要目的是为了防止用户触电，为了保护用户的安全而采取的措施，保护接地可以说是电子电路设计中最为常见的接地方式，一般来说对于那些中性点不接地的电网都采用保护性的接地方式，采用这种方式则电器设备的支架以及外壳均要接地，这样能够取得比较好的效果，有效的保护的电器安全一用户的安全。
四．电子电路设计中系统接地
通过接地技术的研究我们知道电子电路仪器中的电子仪器设备控制系统中遇到经常需要解决的就是系统接地问题，这也是设计中的一大难点。系统接地线是各种电路中的静态，动态电流的通道，同时又是各级电路通过共同的接地电阻相互耦合的途径，这样就形成了电路之间相互干扰的薄弱环节，所以电子电路设备中的切抗干扰技术，都和接地有很直接的关系。设计合理的接地足抑制噪音和防止干扰的主要途径，不仪能保证电子电器设备的正常，稳定和可靠性工作。
五．电子电路设计中系统接地的原则
根据不同的干扰源要设计不同的接地技术和工艺，不能存在侥幸认为电路中只要有一点接地就能消除干扰，要寻求综合性质的接地方式，才是最为安拿有效的，接地点的选择要恰当，避免设计不当引起的新的干扰。接地点的选择除了安全性外、还要一并考虑屏蔽效果的兼容性，就是要通过接地屏屏蔽技术达到消除多种干扰的综台目的。一般来说．电子电路设计如何和大地接触，与系统的工作稳定性能有着极为密切的关系，设计中常用以下三种方式。
1.浮地方式．不接触大地的悬浮方式。是将电路设备与公共地可能引起环流的公共导线隔离开来，从而抑制来自接地线的干扰。这种接地方式的缺点是设备不与大地直接相连．容易出现静电积累现象，这样积累起来的电荷达到·定程度后，在设备和大地之间会产生具有强人放电电流的静电击穿现象。
2.单点接地方式，我们知道采取两点接地扥方式很容易形成接地环路，一点接地的主要功能就是消除接地环路的形成。
3.多点接地方式，对于工作频率较高的高频电路，由于各元器件的引线和电路本身布局的电感都将增加接地线的阻抗，一点接地方式已不再适用
五．结束语
当前我国的经济快速发展带动了我国电子行业的迅速发展，各种电子产品相继诞生，并且应用日益广泛。在当前，我们已经进入了信息时代，各种各样的电子产品已经成为了人们生活的一部分，和人们的生活紧密相连，所以电子产品已经成为了当今不可或缺的一部分。但是我们知道，电子产品都存在电磁干扰，这不仅仅严重影响了电子系统的可靠性而且也严重危害到了工作人员以及用户的健康状态。所以，正是因为这个原因在进行电子电路设计时，我们要充分考虑其接地技术，这样可以有效的抗干扰能力。提高电子设备的抗干扰能力不仅仅可以提高经济利益还可以提高社会效益。可以说科学的接地技术已经成为了电子电路设计的一个重要的方面，是在电子电力设计工作中必须认真考虑的问题，其重要性不言而喻。所以本文就这个问题作了简单的探讨。
参考文献：
[1]吕俊霞Lv Junxia 电子电路的抗干扰方法与技术[期刊论文] 《印制电路信息》 -2006年8期
[2]李晓海 电子电路的抗干扰技术探析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年9期
[3]蒋伟丽Jiang Weili 浅谈电子抗干扰技术 期浅谈电子电路的抗干扰技术 [期刊论文] 《丽水学院学报》 -2007年2期
[4]郭宝山周勤荣 浅谈电子电路的抗干扰设计 [期刊论文] 《山西电子技术》 -2011年5期
[5]浅析电子电路的抗干扰措施 [期刊论文] 《南北桥》 -2008年7期高玉荣管志刚
篇（4）
中图分类号：TH741 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0007-02
随着现代传感技术和微纳米测量技术的迅速发展和广泛应用，国内外对小量程高精度位移测量仪器的研究与设计越来越多。现在市场上的该类仪器大都价格昂贵且和具体应用领域不相适应，所以笔者自主研发了一台用于测量微小零件尺寸和升降台位移的小位移测量仪，其量程为10 mm。采用的位移传感器为长光栅，其分辨率为10 mm。
小位移测量仪的测量过程可以分解为两个子过程：测杆运动过程和测量数据读取并处理过程。测杆运动的目的之一是使测杆能够平稳可靠地和各种不同的被测对象接触以实现对该被测对象竖向位置信息的读取；另一个目的则是通过测杆运动实现多次测量多次读数，以便通过对多个测量数据求平均值来消除随机误差对测量结果的影响。
1 测杆运动控制方法研究
1.1 测杆驱动方法
测杆的运动需要在驱动机构的作用下才能实现，小位移测量仪的驱动机构主要是直流电机和电磁离合器，如图1所示。对测杆升降的控制可通过控制电磁离合器来实现。
将电磁离合器的电源接通会使电磁离合器吸合，向上的驱动力作用在测杆上便可将测杆提升；当测杆需要下降时，将电磁离合器的电源断开会使电磁离合器断开，这时驱动力消失，测杆便可在自身重力的作用下降落。
控制电磁离合器电源的通断有两种方法：一种是通过连接在电源线上的按钮开关进行手动控制；另一种是使用处理器芯片通过编程实现自动控制。
手动控制需要操作者亲临仪器旁并在测杆运动的过程中实时观察自主判断何时接通或断开离合器电源，这种方法不方便操作，是落后的不被提倡的。
采用自动控制后，测杆运动控制完全由电路和软件实现，这样就减小了操作者的工作强度，也避免了由于操作者的误判断和误操作而导致的测量流程紊乱及测量结果错误。所以本论文采用自动控制的方法来控制测杆升降。
由于电磁离合器属于大功率器件，所以处理器对电磁离合器的控制需要借助继电器来实现。这样，测杆运动控制的控制链为：处理器引脚输出的控制信号输入继电器的控制端，继电器的两个触点接入电磁离合器的电源线路，继电器触点的通断决定了电磁离合器电源线的通断。
1.2 监测测杆上升高度的控制方法
本论文在控制测杆升降运动时采用了一种监测测杆上升高度的控制方法。
具体来说，就是在测杆上升阶段采用某种位置传感器对测杆的上升高度进行监测，当测杆上升到预定高度时位置传感器的输出信号会发生跳变，处理器感知到该信号跳变后就采取控制措施将测杆降落。
处理器会在测杆降落并和被测件表面稳定接触后从光栅信号处理板中读取测量数据。测杆降落的耗时是确定的，由实验知从测杆开始降落时刻算起的8 min之后测杆必定会与被测件稳定接触，所以在测杆开始降落之时开启了一个定时时间为八秒的定时器，处理器会在八秒定时时间到时进行测量数据的读取、保存与处理。
监测测杆上升高度的控制方法中提到的位置传感器可以是很多种传感器，鉴于光电开关（即红外反射式传感器）具有非接触触发且便于安装的优点，本论文选用光电开关作为位置传感器。
处理器对光电开关输出的跳变信号的检测是通过中断机制中的“外部中断”实现的，光电开关信号作为外部中断源输入处理器的外部中断引脚。当处理器检测到外部中断输入信号产生了下降沿跳变时，就会认为光电开关发出了中断请求，从而在外部中断的中断处理函数中将测杆降落。
2 大功率器件抗干扰方法研究
2.1 干扰的产生及其影响
分析1.1节所论述的控制链可以发现：电磁离合器和处理器之间存在间接的联系，大功率器件电磁离合器可能会对处理器产生干扰。
实际情况确实是这样，电磁离合器在工作时会将干扰信号通过连接线路耦合进处理器电路板中。这种干扰信号一般在电磁离合器进行电源切换和状态跳变时产生，用示波器对其进行观察，发现这种干扰信号是电压幅值大持续时间短的瞬间剧烈脉冲。
实验发现，干扰信号耦合进处理器电路板后，主要是对处理器中的“外部中断”部分产生不利影响，使处理器产生对外部中断输入信号的误判断和误触发。表1为大功率器件产生干扰的分析。
在正常情况下，输入外部中断引脚的跳变信号是由光电开关产生的，但是在表现为瞬间剧烈脉冲的干扰信号耦合进处理器电路板之后，输入外部中断引脚的跳变信号则有可能是干扰信号。当处理器检测到并响应了实际为干扰信号的外部中断信号时，就会发生测杆升降错误。
2.2 硬件抗干扰措施
本论文使用的处理器STM32F103ZET6是产品系列中最强大的，其抗干扰能力也比一般的处理器好很多。实验发现若选用51内核单片机STC12C5A60S2作为处理器，电磁离合器产生的干扰则可能会使处理器重启或者死机。所以通过更换处理器来消除干扰信号影响的方法是不可行的。
在干扰信号的耦合通道中进行信号隔离是抗干扰的一种主要方法，所以本论文在处理器的引脚和继电器的控制端之间加入了光电耦合器6N137。光电耦合器的输入级和输出级使用完全不同的两个电源供电，输入级的地线和输出级的地线亦相互独立，起到了对处理器电路和继电器电路进行信号隔离的作用。
大幅度延长干扰信号的耦合线路，使干扰信号在电线中发生损耗是抗干扰的另一种方法，所以本论文在处理器的引脚和光电耦合器的输入端之间以及继电器的触点和电磁离合器之间配置了超过15 m的电线。
另外，本论文还采用了对处理器电路板正反面覆铜的抗干扰方法。
实验证明，以上三种硬件抗干扰措施在很大程度上抑制了干扰，但是干扰并没有完全消除，在偶尔几次电磁离合器进行电源状态切换时处理器仍会产生中断误触发。
为了完全消除干扰的影响，本论文在采用以上硬件抗干扰措施的同时，设计了一种通过软件来抗干扰的方法。
2.3 软件抗干扰方法的实现
由于电磁离合器进行电源切换和状态跳变的时刻是可知的，即产生干扰的时间点是固定的，所以可以采用在产生干扰的时间点上不去检测外部中断信号的方法来避免“外部中断”扰信号所触发。具体来说就是在干扰产生时间点所在的一段时间内通过编程将外部中断检测功能关闭（即关中断）。这种通过在测杆升降过程中选择合适的时刻关中断和开中断来抗干扰的思路就是软件抗干扰方法的实现思路。
具有软件抗干扰功能的测杆运动控制流程图如图2所示。对该流程图和1.2节所论述的监测测杆上升高度的控制方法进行比较后可以发现：新方法中加入了一个定时时间为两秒的定时器。这两秒是从测杆开始提升的瞬间干扰发生到开启外部中断的时间间隔。也就是说在此干扰发生时刻之后的两秒内，外部中断是关闭的。
而在此干扰发生时刻之前的一段时间内，外部中断也是关闭的。具体来说，这一段时间是指从仪器开机到此干扰第一次发生时刻之间的时间段，以及上次测杆开始降落时刻到此干扰发生时刻之间的时间段。
可见，在测杆开始提升瞬间干扰发生时刻所在的前后一段时间内，外部中断是关闭的。
而由于在测杆提升到预定高度时处理器先关闭外部中断再降落测杆，所以在测杆开始降落瞬间干扰发生时外部中断也已经关闭。
所以在测杆整个运动过程中的干扰产生时间点上外部中断检测功能都是关闭的，这就避免了处理器检测并响应实际为干扰信号的外部中断信号。
3 结语
篇（5）
科技的发展在给人们带来便捷的同时也使得无线通信传播的环境更加复杂化。在进行无线通信时，可能受到诸多类型的干扰。总的来说，影响无线通信的干扰类型众多，需要根据无线通信的传播原理进行具体分析。当前形势下，人们对于无线通信技术的需求量与日俱增，只有不断提高抗干扰技术的水平，才能保障无线通信的质量。
一、频谱扩展抗干扰技术分析
1、DS直接序列扩频。所谓DS直接序列扩频，就是在较宽的频带上，通过扩展信号，以便于将频带的单位功率降低。通过DS直接序列扩频，可以将功率谱密度有效的降低，优点众多，不仅隐蔽性较好，具有较低的截获率，还能够有效的对抗多径干扰。与此同时，利用DS直接序列扩频，当处于热噪声以及信道噪声的环境下，还可以保证较低的通信功率谱数，这样信号可以较为容易的实现隐藏。
2、FH跳频技术。利用频谱扩展，载波频率就可以利用伪随机的形式在众多频率上跳变。FH跳频技术可以有效规避在某一频段上存在的强干扰。其原理就是针对较为强烈的干扰实现隔离，从而确保有效频段信息的传输的质量。一般来说，跳频技术分为两大部分，即频率自适应以及功率自适应。前者就是在通信过程中实时监测干扰频率，以便实现跳频；后者则是确保无线通讯能够与调整后的发射频率相适应，以便保证跳频后仍能实现通信的传递。
3、TH跳时技术。从某种角度来说，跳时技术与跳频技术类似，就是指在时间轴上发射信号从而实现跳变。在开始部分跳时技术必须对时间轴进行划分从而形成众多时片，然后再通过扩频码控制时片，最后通过码序完成整个技术过程。TH跳频技术特点显著，因其时片较窄，所以必须将信号频谱进一步扩展。该技术必须与其他抗干扰技术一起使用，只有这样才能确保其性能的发挥。
4、组合扩频。组合扩频就是将上述三种抗干扰技术进行有效的组合，从而实现无线通信抗干扰效果的最大化。通过优化组合可以极大的提高无线通信的抗干扰能力。
二、非频谱扩展抗干扰技术分析
1、天线自适应抗干扰技术。这类技术算法较多，自然能够针对信号的不同类型（不论是时间还是空间）实时跟踪，以便减少干扰因素，保障信号的质量。
2、通信猝发技术。一般来说，信号如果长时间暴露在外面，所受到的干扰就可能较多，对通信质量的影响也就越大。通信猝发技术就可以有效解决这一问题，它通过提升无线信号的通信速度，缩短信号暴露在外的时间，从而实现抗干扰。除此以外，通信猝发技术凭借破译难度较高的特点，可以有效的避免信号冒充问题。
3、交织纠错编码技术。如果无线信号扰而产生突发错误，交织纠错编码技术就可以将其打散处理，从而将因干扰影响而产生错误的信号纠正过来，实现无线通信的抗干扰。正是凭借这样的特点，交织纠错编码技术是跳频技术中必不可少的一环。
4、分集技术。所谓分集技术，就是利用多种途径，对同一无线信号就行传输，以便减少因干扰而出现的通信质量损失。分集技术主要由分离技术和合并技术组成。前者是指对信号进行空间、时间、极化以及频率的分离；后者则是指增益合并、信噪合并以及选择合并等技术。分集技术在多径传输对抗中应用的较多。
三、其他无线通信抗干扰技术分析
1、多种输出输入技术。该技术在传统传播方式中应用较广，就是通过多天线将需要传递的信号发送出去，接收方也可以从多个途径进行接收，所以对于信号中断问题比较有效。利用该技术后，即便一种信号受到干扰而中断，但是其他信号依然会进行传输，最终完成通信的传递，以避免因为干扰而导致通信系统的崩溃。
2、虚拟智能化天线技术。虚拟智能化天线技术就是在特定区域，利用多信号接收天线接收相应特点的信号。在接收信号的过程中，可以有效避免其他信号对该特定信号的干扰，从而实现高质量的无线信号传输。对于互调干扰而导致的信号中断问题，虚拟智能化天线技术有奇效，从而有效保证无线信号的抗干扰能力。
结语：综上所述，无线通信抗干扰技术的发展是一个漫长的过程。随着信息技术的不断发展，无线通信抗干扰技术也正逐步趋向多元化。对于我们来说，必须不断研究、不断实践，通过进一步优化无线通信配置，改善无线通信运行的环境，才能保障无线通信的高质量，发挥其无可比拟的优越性，从而推动无线通信技术的进一步发展。
参 考 文 献
篇（6）
引言
钢轨内应力测试系统以单片机为控制核心，应用纵横弯曲理论建立无缝线路轨道力学模型，根据钢轨内应力计算公式，以电测应力法进行比较分析[1]，测量时使被测段钢轨悬空，在其中部施加一横向挠动力，分别测试钢轨的横向力、横向位移、轨温和湿度等信号，将信号经A/D转换后计算，快速、准确得出被测线路的内应力，并可将测量数据进行存储，操作人员可通过液晶显示屏测试和查询。
作为电子类产品，提高测试系统的抗电磁干扰能力及屏蔽性能是研发、生产、使用过程中不可缺少的环节。
1.钢轨内应力测试系统的组成
本系统硬件部分由单片机控制器、A/D转换模块、传感器和自加载施力机构等组成。系统选用W77E532单片机为控制核心;压力、位移、温度和湿度为测量钢轨内应力的必要参数;自加载施力机构通过电机给被测钢轨施加定量的压力;U盘存储功能可将系统内数据转存至U盘，可通过U盘将数据转存至上位机管理软件，也可直接通过数据线将测试仪主机的数据转存至上位机。
2.钢轨内应力测试系统的抗电磁干扰方法
2.1 线路板抗电磁干扰设计
以W77E532为处理核心的控制系统具有灵敏度高、处理速度快等特点，正因如此，也更容易影响测试系统的抗电磁干扰能力，测试过程中使系统的性能指标偏离设计要求，导致测量结果误差大[2]，因此抗干扰技术己成为设计单片机控制系统时必须考虑的环节。本系统控制电路的抗电磁干扰部分除了采用常规方法，如数字地和模拟地单点相连、缩短旁路电容地线长度、相互关联的元器件尽量放得靠近外，还采取了以下措施：
（1）采用线性光耦PC817将所有模拟量信号与数字量信号输入输出端隔离，为了提高隔离效果，我们将PC817纵向排列整齐，沿PC817焊脚内侧在线路板上开槽。
PC817光电耦合器输入部分和输出部分采用独立的5V电源供电，数字量5V由锂电池经2940稳压后提供，模拟量5V由DC-DC5V提供。
（2）低压差稳压器LM2940及其滤波器件远离单片机放置;
（3）数字量部分沿PC817开槽处双面覆铜接地。采用金属敷层屏蔽材料抑制电磁干扰也是目前常用的方法之一，通过非电解电镀、阴极溅射、真空镀金等方法在绝缘材料的表面形成导电金属薄层[3]，可以提高电子设备的抗干扰能力。
2.2 供电部分的抗电磁干扰设计
钢轨内应力测试系统由8V锂电池供电，经两个低压差三端稳压器LM2940后，固定输出5V，LM2940内部含静态电流降低电路、电流限制、过热保护、电池反接和反插入保护电路，再经容阻滤波，给数字量电路供电。
模拟量电路电源经LM2940降压后，由DC-DC5V提供。
2.3 传感器部分抗电磁干扰设计
本系统共有1路数字量和4路模拟量输入，有位移、压力、温度、湿度和电压信号，其中，位移、压力2路信号对测试结果具有决定性影响，我们主要对这2路传感器信号做了抗电磁干扰处理：
（1）位移信号的采集使用千分表，其输出为数字信号，是不随时间连续变化的量，数字信号抗干扰能力强;
（2）压力信号由JLBS-Ⅱ型拉力传感器提供，其采用箔式应变片贴在合金钢弹性体上，可承受拉、压力，具有测量精度高、稳定性能好、温度漂移小、输出对称性好等特点。由于压力传感器的变送器电路处理的是比较微弱的信号，而且还要进行信号转换，外界干扰极易耦合到电路中从而影响有用信号。因此，本系统的压力信号采用电流传输代替电压传输，接收电路低的输入阻抗和对地悬浮的电流源（电流源的实际输出阻抗与接收电路的输入阻抗形成并联回路）使得电磁干扰对电流信号的传输不会产生大的影响，可获得较好的抗干扰性能。
另外，本系统针对模拟量输入通道的抗电磁干扰还采用了以下措施：压力、温度、湿度传感器使用屏蔽线，屏蔽层与线路板GND相连，尽量缩短信号线长度。
2.4 外壳抗电磁干扰设计
为了使外壳在操作者和内部电路间建立隔离、形成屏蔽层，起到抗电磁干扰作用，本系统主机箱采用金属铝壳，既可以防止因操作者对金属外壳的直接接触放电造成干扰，又可以防止环境干燥时操作者对周围物体放电形成的电磁干扰耦合到测试系统内部。即便如此，我们在做抗电磁干扰试验时，发现还是存在干扰现象，液晶屏出现乱码，经过分析，我们认为此现象是由于主机箱上铣了液晶屏安装槽、航空插座孔、充电口、电源开关孔、键盘孔等造成，于是又采取了以下抗干扰措施：
（1）尽量缩短主机箱内部导线长度，并在每根导线上增加磁环;
（2）将主机箱内固定线路板的所有金属小件都更换为绝缘材料，在液晶屏与主机箱外壳之间增加一层绝缘纸;
（3）主机箱内部在充电孔、航空插座孔、电源开关孔及液晶屏开孔处喷涂三防漆，三防漆是一种特殊配方的涂料，用于保护线路板及其相关设备免受坏境的侵蚀。三防漆具有良好的耐高低温性能，其固化后成一层透明保护膜，具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能;
（4）主机箱底部装设一只金属螺帽作为电磁干扰泄放通道，在操作者对外壳的孔、洞、缝隙放电时将放电电流泄放，防止对内部电路直接放电。
2.5 软件抗电磁干扰设计
若单靠硬件措施消除干扰会增加系统的硬件成本，使系统复杂化，而且并非所有因干扰而产生的故障都可通过硬件抗干扰措施得到完全解决;软件抗干扰技术不仅可使系统结构简化，成本降低，设计也很灵活方便[3]。
本系统的控制软件由KeilC编制，软件组成主要包括A/D转换、键盘响应、液晶显示、数据存储读取及分析计算等部分。本系统采用数字滤波、设立软件陷阱、看门狗（Watchdog）和软件冗余等技术，提高系统的抗干扰能力。
3.结束语
影响钢轨内应力测试系统抵抗电磁干扰能力的因素有很多，本文从系统硬件的线路板、供电电源、传感器、外壳等部分入手，分析并提出了测试系统抗电磁干扰的方法，提高了测试系统的抗电磁干扰的能力，解决了系统受干扰时液晶显示屏出现乱码的情况，保证了系统运行的稳定性。
参考文献
[1]王建文.无缝线路温度力及锁定轨温测试技术研究.扩大铁路对外开放、确保重点物资运输――中国科协2005年学术年会铁道分会场暨中国铁道学会学术年会和粤海通道运营管理学术研讨会论文集，2005.
篇（7）
二、单片机开发中的几个基本技巧
在单片机应用开发中，代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。
1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug，应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数：这些参数主要是系统的输入参数，它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数：这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源，如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数：这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数：指系统运行中的有序变化的参数。
2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时，要达到最高的效率，最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数，这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候，使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异，故编译效率也会有所不同，优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20％。对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解，那么调试起来问题就会很多，反而导致执行效率低于汇编语言。
3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径，但往往很难做到，所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位；至于程序跑飞，其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态；所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器，可以用来判断复位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时，通过判断这些标志，可以判断出不同的复位原因；还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性，用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。
4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成，对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法，但是有一些是必须测试的：测试单片机软件功能的完善性；上电、掉电测试；老化测试；ESD和EFT等测试。有时候，我们还可以模拟人为使用中，可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口，由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作，由此测试抗电磁干扰能力等。
综上所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧，提高效率，以便于发挥它更加广阔的用途。
参考文献：
[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1990
[2]蔡美琴等.MCS-51单片机系统及其应用.北京：高等教育出版社，1992
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1、引言
随着电力系统自动化水平的提高，变电站内采用的弱电设备及系统越来越多，如数据采集系统、通信系统、控制和继电保护系统等。变电站中的二次系统处在一个强电磁环境中，工频电流、电压和系统短路故障、开关操作、雷电侵扰、交直流混联以及多种放电现象等的通过不同途径引发的各种干扰，将不可避免地影响二次系统的正常工作。随着变电站一次系统电压的升高、容量的增大，电磁干扰更加严重如果不采取有效措施防御，容易造成继电保护装置的误动或拒动，造成监控系统的混乱、死机等现象，对电网安全构成严重的威胁。
为此，本论文将主要针对电力工程中二次系统的接地及其抗干扰问题展开分析探讨，以期从中找到合理有效的电力工程二次系统的接地抗干扰设计方法，并以此和广大同行分享。
2、电力工程二次系统干扰来源及其危害分析
变电站综合自动化系统运行中，电力系统发生短路故障，变电站内进行一次系统的操作，变电站遭遇雷击时的雷电流通过架空线路传入变电站的母线，运行、检修人员使用步话机，以及由于各种原因产生的静电放电，现场使用一些不符合电磁兼容标准的试验仪器和和电子设备，当然也有微机型继电保护装置及二次回路自身原因形成的干扰等，都构成影响继电保护及安全自动装置安全可靠工作的干扰源。
这些干扰不可避免地通过感应、传导和辐射等各种途径引入到二次设备中，当干扰水平超过了这些电子设备的耐受能力时，将导致这些设备不正确动作。更重要的是在系统发生故障情况下，这些重要的设备将因干扰的影响发生不正确动作行为，直接影响到系统的安全稳定，其后果将可能是十分严重的。因此，解决微机型监控系统和保护及安全自动装置的抗干扰问题就成了一个不可回避和不容忽视的重要问题。
随着综合自动化系统的应用，使变电站无人值守成为可能，并得到广泛的应用。这样，综自系统通讯的可靠性日益显现出其重要性，干扰的引入会导致通讯系统工作不正常、信号误报或整体通讯瘫痪，变电站失去相应的监控，极大影响变电站综自系统的运行。
3、电力工程二次系统的接地及抗干扰分析
3.1 电力二次系统接地保护策略分析
1) 建立独立的继电保护二次接地系统，将完全独立的继电保护二次接地系统与变电站的接地网用绝缘瓷瓶完全隔离后，在近控制室或保护室一侧与变电站主接地网一点连接，即开关场部分和保护室部分均与主地网绝缘。
2) 将开关场端子箱处沿电缆沟铺设100平方毫米的铜排或是铜缆至保护室，并将安装在保护室的二次接地系统(也是使用100平方毫米的铜排构成)用绝缘瓷瓶完全隔离后，在近控制室或保护室一侧与变电站接地网一点连接，即开关场部分不与主地网绝缘。
3) 将开关场端子箱处沿电缆沟铺设100平方毫米的铜排或是铜缆至保护室，与保护室的二次接地系统(也是使用100平方毫米的铜排构成)，在近控制室或保护室一侧与变电站接地网一点连接，即开关场部分和保护室部分均不与主地网绝缘。
4) 所有的接地铜排要求不小于100平方毫米的铜排。
5) 在电流互感器和电压互感器的引出接线端子盒到接线端子箱的连接电缆使用屏蔽电缆。
6) 隔离刀闸的控制电缆使用屏蔽电缆。或隔离刀闸就地控制箱到端子箱的连接电缆使用屏蔽电缆。
7) 屏蔽电缆的屏蔽层接地工艺符合要求，不能造成电缆绝缘损坏，起不到抗干扰的作用。
8) 发电厂厂用系统的低厂变、馈线、电动机等保护柜内的微机保护使用屏蔽电缆。
9) 对用于防止电压互感器二次过电压保护的放电间隙的定期检定。
3.2 二次系统接地过程中的注意事项
系统的接地应当注意以下几点：
l) 参照设备的接地注意事项；
2) 设备外壳用设备外壳地线和机柜外壳相连；
3) 机柜外壳用机柜外壳地线和系统外壳相连；
4) 对于系统，安全接地螺栓设在系统金属外壳上，并有良好电连接；
5) 当系统内机柜、设备过多时，将导致数字地线、模拟地线、功率地线和机柜外壳地线过多。对此，可以考虑铺设两条互相并行并和系统外壳绝缘的半环形接地母线，一条为信号地母线，一条为屏蔽地及机柜外壳地母线；系统内各信号地就近接到信号地母线上，系统内各屏蔽地及机柜外壳地就近接到屏蔽地及机柜外壳地母线上；两条半环形接地母线的中部靠近安全接地螺栓，屏蔽地及机柜外壳地母线接到安全接地螺栓上；信号地母线接到信号地螺栓上；
6) 当系统用三相电源供电时，由于各负载用电量和用电的不同时性，必然导致三相不平衡，造成三相电源中心点电位偏移，为此将电源零线接到安全接地螺栓上，迫使三相电源中心点电位保持零电位，从而防止三相电源中心点电位偏移所产生的干扰；
7) 接地极用镀锌钢管，其外直径不小于50mm，长度不小于2.0m；埋设时，将接地极打入地表层一定深度，并倒入盐水，一般要求接地。
3.3 电力工程二次系统抗干扰接地对策
1) 屏蔽接地
各种信号源和放大器等易受电磁辐射干扰的电路应设置屏蔽罩。由于信号电路与屏蔽罩之间存在寄生电容，因此要将信号电路地线末端与屏蔽罩相连，以消除寄生电容的影响，并将屏蔽罩接地，以消除共模干扰。
2) 设备接地
一台设备要实现设计要求，往往含有多种电路，比如低电平的信号电路(如高频电路、数字电路、模拟电路等)、高电平的功率电路(如供电电路、继电器电路等)。为了安装电路板和其它元器件、为了抵抗外界电磁干扰而需要设备具有一定机械强度和屏蔽效能的外壳。
设备的接地应当注意以下几点：
① 50 Hz电源零线应接到安全接地螺栓处，对于独立的设备，安全接地螺栓设在设备金属外壳上，并有良好电连接；
② 为防止机壳带电，危及人身安全，不许用电源零线作地线代替机壳地线；
③ 为防止高电压、对低电平电路大电流和强功率电路(如供电电路、继电器电路)(如高频电路、数字电路、模拟电路等)的干扰，将它们的接地分开。前者为功率地(强电地)，后者为信号地(弱电地)，而信号地又分为数字地和模拟地，信号地线应与功率地线和机壳地线相绝缘。
4 结语
电力系统的二次回路数量多，系统复杂，所处的工作环境亦复杂多样。系统的各种继电保护装置、自动装置和各种监控系统随着微机产品的大量应用，对工作环境条件的要求也越来越严格，变电站中的各种干扰是影响这些系统正常运行的主要因素。接地一方面是保证电力系统正常运行的必须条件，同时也是抗干扰的一项重要措施。本论文对于电力工程二次系统的接地方法及其抗干扰措施都进行了分析，具有一定的实用性，因而是值得推广的。
参考文献：
[1] 江苏省电力公司.电力系统继电保护原理与实用技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2] 孙竹森,张禹方,张广州.500kV变电站电磁骚扰和防护措施的研究(一)[J].高电压技术,2000, 26(l):16-18.
篇（9）
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）05-0000-00
1 引言
压力传感器在电子产品中的应用比较广泛，其信号调理电路通过对信号的调节变换，使信号达到后续电路的接收要求。电路的误差控制、抗干扰技术对电路的设计至关重要，电路的稳定性直接关系到单片机数据采集系统的准确性和产品的实用性。
本论文的信号调理电路主要用于电子称等衡器的前端信号处理，量程0―5Kg，其最大允许误差±1.5e（分度值e=2g）。本论文从误差分析，力传感器的选定和放大电路的设计三个方面阐述该电路设计思路。
2硬件设计中误差解决方法
降低电路元器件产生的噪声、设置稳压电流源作传感器专用电源，可保证传感器输出信号精度高，纹波小，稳定可靠，选择合适的传感器。
由于组成电路的元件内部会产生一些噪声，并且实验中发现，噪声的功率与输入的电压有直接的关系，而且会对实验的参数产生较大的影响。在试验中对电阻等噪声较大的原件通过元件的噪声参数建立模型来进行系统分析。综合考虑成本及噪声性能，选择噪声较小的NE5532放大器电路，其相对噪声比优于同等价格的其他运算放大器。
传感器采用了N430-5kg应变式压力传感器，量程0～5kg，灵敏度为1.0mV/N，体积小，易携带；额定输出1.0±0.15mV/V，能够满足实验精度要求；并能够使产品具有便携性，力传感器后接电桥的以减少温漂，即电桥压力传感器的电桥电阻设为R1=R2=R3=R4=100Ω，差动工作，应变片使得电桥保持了平衡，使得电桥的输出电压与电阻变化有关，保持了一个即R1=R-R，R2=R+R，R3=R-R，R4=R+R，则电桥输出为
3放大电路的分析与设计
整体电路设计如图3-1所示，包含两级放大电路，通过反馈设计提高了输出的准确性。第一级放大电路采用双运算放大器，此放大器小信号带宽10MHZ，功率带宽140KHZ，转换速率9V/us，符合一般控制电路的设计要求。第二级放大电路采用二阶低通滤波运算放大电路。
通过使用Multisim 12.0仿真软件中的函数发生器模拟在f0=10Hz下的滤波波形，其通带最大衰减为4.165518dB，阻带最大衰减为14.403186dB，其中R9和R11=R10//R12，由R12来确定放大倍数，算得Q=0.5，满足实验设计要求。
由于在 Multisim12.0仿真软件中，没有直接的电荷源信号，考虑到电阻应变式传感器输出为电压信号，改变传感器的应变重量，在形式上是以电压的形式输出的。在电路分析时可以把传感器看作一个电压源，其输出电压在其电电路中将信号传递给放大电路。所以在模拟仿真中，采用了TL431ACD 保证模拟信号输入端的稳定性。
4 软件设计中的误差补偿
采用延迟法进行误差补偿，在系统中， 存在控制开关的抖动干扰。抑制这种噪声方法就是通过延时， 让接通或断开信号稳定后系统再工作， 就可以避免抖动干扰。
5 结语
本设计的放大电路的带宽在890mHZ～123HZ，测得输入为2.756mv时，输出为217.177mv，放大倍数约100倍。整体上对各种误差来源给以充分的估计，并针对不同的情况采取不同的技术措施，以提高系统的抗干扰能力，保证了系统的准确、可靠。
参考文献
[1]庄严.《电子秤与智能仪器的设计》.仪表技术，2002.2.
[2]刘同娟，马向国.《Multisim在电力电子电路仿真中的应-用》.电力电子，2006.2.
篇（10）
可编程控制器（ProgrammableLogic Controller）简称PLC它是将传统的继电器控制技术、通讯技术和微机技术相融合，专为工业控制而设计的专用控制器。由于PLC本身所具有的一系列优点，因此在工业控制领域中的普及范围越来越广，PLC产品的种类也越来越多，其结构型号、性能、容量、指令系统，编程方法等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC 对于提高其在控制系统中的应用有着重要作用。应用PLC首先要详细分析被控对象、控制过程与要求，熟悉了解工艺流程后列出控制系统的所有功能和指标要求．与继电器控制系统和工业控制计算机进行比较后加以选择。PLC 最适合于控制对象的工业环境较差，而安全性、可靠性要求特别高，系统工艺复杂，输入输出以开关量为多，用常规的继电器接触器难以实现，工艺流程又要经常变动的对象和现场。其次要确定控制范围，一般讲，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量的参数；用人工进行控制工作量大，操作复杂容易出错或操作过于频繁，人工操作不容易满足工艺要求的往往由PLC控制。尽管PLC自身具备良好的抗干扰能力，但在实际应用中各种类型PLC大多处在恶劣电磁环境中,在实际应用中常遇到PLC因干扰而不能正常工作的情形,所以在PLC控制系统抗干扰能力仍然是设计系统不容忽视的问题。
1 PLC 的选择
1） PLC机型的选择
PLC机型的选择主要是指在功能上如何满足需要，并且充分利用系统资源。选择机型前，首先要对被控制系统进行初步估计：有多少开关量输入，电压分别为多少，有多少开关量输出，输出功率为多少；有多少模拟量输人和模拟量输出；是否有特殊控制要求，如高速计数器（HC）；现场对控制器响应速度有何要求；机房与现场分开还是在一起等。
在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格最优的机型。通常的做法是：在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合，选用整体式结构的PLC；其他情况则最好选用模块式结构的PLC；对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的，一般其控制速度无须考虑，因此选用带A/D转换，D/A转换，加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求；而控制比较复杂，控制功能要求比较高的，可根据控制规模及复杂程度来选用中档或高档机。应该注意的是，同一个企业应尽量做到机型统一，这样同一个机型的PLC模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理；同时，其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发；此外，由于其外部设备通用，资源可以共享，并集中管理。
2） 输入/输出端口（I/O）的选择
PLC与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的，PLC有许多I/O接口模块，包括开关量输入、输出模块、模拟量输人模块、模拟量输出模块以及其他一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。
（1） 确定l/O点数。不同的控制对象所需要的阳点数不同，一些典型的传动设备及常用的电气元件所需PLC的I/O点数是固定的，如一个带磁环双作用气缸需用2个输入点；一个按钮需一个输入点；一个指示灯占用一个输出点等。但对于同一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，I/O点数也应有变化。根据控制系统的要求确定所需的I/O点数时，应再增加10％一20％的备用量，以便拓展控制功能。
（2） 开关量I/O。开关量I/O接口可以从传感器和开关（如按钮、行程开关等）及控制设备（如指示灯、电动机启动器等）接收信号。典型的交流I/O信号为24～240V，直流I/O信号为5～240V。输入电路因PLC品牌不同略有差别，但有些特性是相同的，如用于消除错误信号的抖动电路等。
（3）模拟量I/O。模拟量I/O接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量流量、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。其典型量程为-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口，因而可以接收低电平信号，如RTD、热电偶等。
3） 存储器类型及容量选择
PLC系统所使用的存储器由ROM和RAM组成，存储容量则随机器的大小变化，最大存储能力：一般小型机最大存储能力低于6KB，中型机的最大存储能力可达64KB，大型机的最大存储能力可上兆字节。使用时可根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型。必要时也可专门进行存储器的扩充设计。
4） 电源模块选择
在系统的实现过程中，PLC的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能及编程器有所了解。小型控制系统一般选用价格便宜的简易编程器（如LOGO），如果系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强，编程方便的图形编程器。如果有个人计算机，可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。同时，为了防止因干扰、电池电压下降等原因破坏RAM中的用户程序，可以选用E2PROM模块作为外部设备。论文参考网。
对于结构为模块式的PLC，电源模块和额定电流必须大干或等于主机、I/O模块、专用模块等总的消耗电流之和。当使用专用机架时．从主机架电源模块到最远一个扩展机架的线路压降必须小于0.25V。
5） 程序设计
根据控制对象的控制任务完成前述阶段后就可以进行控制系统的流程设计，画出控制系统的流程图，进一步说明各个控制信息之间的关系，然后具体安排I/O的配置，并对I/O进行地址编号。I/O地址编号确定后，再画出I/O端子和现场信号接线图，进行系统设计即可将硬件设计和程序编写二项工作平行进行，编写程序的过程就是软件设计过程。用户编写的程序在总装统调前需要进行模拟调试。用装在户LC 上的模拟开关模拟输入信号的状态，用输出点的指示灯模拟被控对象，检查程序无误后便把PLC接到系统里，进行总装统调，如果统调达不到指标要求则可对硬件和软件作调整，全部调试结束后，一般将程序固化在有长久记忆功能的EPROM中长期保存。
2 PLC系统的干扰源
PLC的干扰源比较复杂，分类方法较多，常见的有按性质分或按来源分。
按性质可分为共模干扰和差模干扰两大类。共模干扰主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向) 电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电时,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏,这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因。这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种干扰直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。论文参考网。
按来源可分为内部干扰和外部干扰。内部干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC 制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门无法改变,可不必过多考虑。外部干扰主要有来自空间的辐射干扰、来自电源的干扰、来自信号线引入的干扰、来自接地系统混乱时的干扰等。来自空间的辐射干扰主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂,若PLC 系统置于射频场内,就会受到辐射干扰。
3 抗干扰措施
1） 硬件措施
（1）屏蔽：对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。
（2）滤波：对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，以消除或抑制高频干扰，也削弱了各种模块之间的相互影响。
（3）电源调整与保护：对CPU这个核心部件所需的＋5V 电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。
（4）隔离：在CPU与I/O电路间，采用光电隔离措施，有效隔离I/O间的电联系，减少故障误动作。
（5）采用模块式结构：这种结构有助干在故障情况下短时修复。论文参考网。因为一旦查处某一模块出现故障，就能迅速更换，使系统回复正常工作，也有助于加快查找故障原因。
2） 软件措施
（1）故障检测：PLC本身有很完善的自诊断功能，但在工程实践中，PLC的I/O元件如限位开关、电磁阀、接触器等的故障率远远高于PLC的本身故障率，这些元件出现故障后，PLC一般不会察觉出来，不会立即停机，这会导致多个故障相继发生，严重时会造成人身设备事故，停机后查找故障也要花费大量时间。
（2）信息保护和恢复：当偶发性故障条件出现时，不破坏PLC内部的信息，一旦故障条件消失，就可以恢复正常继续原来的工作。所以，PLC在检测故障条件时，立即把现状态存入存储器，软件配合对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，以防存储器信息被冲掉，一旦检测到外界环境正常后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的程序工作。
（3）提高输入信号的可靠性：由于电磁干扰、噪声、模拟信号误差等因素的影响，会引起输入信号的错误，引起程序判断失误，造成事故，例如按钮的抖动、继电器触点的瞬间跳动都会引起系统误动作，可以采用软件延时去抖。对于模拟信号误差的影响可采取对模拟信号连续采样三次．采样间隔根据A/D转换时间和该信号的变化频率而定，三个数据先后存放在不同的数据寄存器中，经比较后取中间值或平均值作为当前输入值。在硬件和软件方面采取各种措施后,大大提高。
4 结束语
目前，随着各种技术的迅猛发展，PLC的种类日益繁多．功能也逐渐增强，在产品规模上向大小两个发展。在实际工作中还要根据实际情况对PLC的选用做出适当调整以及根据具体情况选用适当的抗干扰措施，以便满足期望的工业控制系统。
参考文献
[1] 陈宇,段鑫.可编程序控制器基础及编程技巧[M].广州:华南理工大学出版社,2002.
[2 ]陈琳. 可编程控制器应用技术[M] . 北京:化学工业出版社,2005.
[3 ]郭银景,吕文红,唐富华,杨阳. 电磁兼容原理及应用教程[M] . 北京:清华大学出版社,2004.