電磁流量計設(shè)計中的系統(tǒng)抗干擾技術(shù)
電磁流量計設(shè)計中的系統(tǒng)抗干擾技術(shù)
由于本系統(tǒng)需在惡劣的現(xiàn)場環(huán)境中使用，對抗干擾性和可靠性具有較高的要求，因此在系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計過程中，將提高系統(tǒng)抗干擾性和可靠性作為一項重要的內(nèi)容。所謂提高可靠性，就是指當(dāng)計算機系統(tǒng)出現(xiàn)故障或偶發(fā)干擾，脫離原來正常的運行軌道時，采用一定的手段，使系統(tǒng)盡快地恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，減少干擾對系統(tǒng)的影響，提高儀器儀表的測量與控制精度。而提高其可靠性，就必須在設(shè)計中采取措施，防患于未然，來增強其自身的抗力。根據(jù)本系統(tǒng)特點和已往系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗，對提高系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性主要從硬件優(yōu)化和軟件增強兩方面進(jìn)行l(wèi)”』。
一、硬件抗干擾措施的實現(xiàn)
為了克服可能發(fā)生的各種干擾，保證流量檢測系統(tǒng)能夠可靠的運行，現(xiàn)有的抗干擾技術(shù)在硬件方面采取措施見如下表一所示： 表一硬件抗干擾措施干擾種類采取對策效果與方法交流電源1、與大的用電設(shè)備分開供電； 2、采用交流穩(wěn)壓器； 防止過壓，欠壓3、采用隔離變壓器： 提高抗共模力4、采用低通濾波器； 濾去高次諧波，改善電源波形5，各功能塊獨立供電； 減少公共阻抗及公共電源的相互耦合6、屏蔽。接地1、合理應(yīng)用一點和多點接地方法低頻電路中一點接地，高頻的多點接地2、數(shù)字地與模擬地分開數(shù)、模地分開，僅點相連3、印制板地線分布合理根據(jù)電流大小決定其寬度，大于3mm 4、信號地的正確處理一般不浮空，接地電阻應(yīng)小于4Q5、數(shù)字電路接地線構(gòu)成閉環(huán)路提高抗噪能力6、合理的配置去藕電容每塊集成電路安置-0．OluF的陶瓷電容7、整個電路布線的考慮視不同情況采用屏蔽線，過渡線或雙絞線模擬量輸1、在輸入回路接入模擬濾波器l~4可消除串模干擾入通道2、尖峰脈沖嚴(yán)重時，使用雙積分A／D轉(zhuǎn)換器3、干擾與信號頻率相當(dāng)時采用帶屏蔽層的雙絞線4、傳感器較遠(yuǎn)，用電流傳輸代替電壓傳輸5、采用高共模抑制比的差動，儀5’6可消除共模干擾用，可編程等放大器6、將模擬信號送低通濾波，再將放大器加上靜電和屏蔽并浮置7、用三線采樣雙層屏蔽浮空技術(shù)8、采用數(shù)字隔離技術(shù)9、電磁干擾嚴(yán)重場合，采用光導(dǎo)纖維進(jìn)行傳輸傳輸線1、模擬信號線、數(shù)字信號線、電對信號的傳輸線路的失真有抑制作用源線分開2、信號線盡量用雙絞線和屏蔽線3、信號線的敷設(shè)盡量遠(yuǎn)離干擾源4、對長傳輸線，注意阻抗匹配其它1、設(shè)計ww電路2、可編程芯片的“RESET”端和主機的“RESET”端分開3、采用掉電保護電路4、采用隨機存儲器RAM的鎖定電路5、“RESET”端配一個去藕電容6、CMGS芯片不用端接地或接正電源7、加RC電路消除操作時的火花
當(dāng)然干擾源種類繁多，也難以測試和判斷。所以對～設(shè)計人員來說，在設(shè)計初和設(shè)計中應(yīng)盡量考慮周全、細(xì)致，必要時可到現(xiàn)場作一些調(diào)查，這樣設(shè)計出來的儀器可靠性將會明顯地提高。表一所列也并不是每個智能儀器儀表都需要，更不是全部采用，而是根據(jù)各自系統(tǒng)的不同情況選用一種或幾種。盡管采取如上述硬件抗干擾措施，但外界的干擾信號總是或多或少地要進(jìn)入智能化儀器中，因此在軟件上也要采取一定的抗干擾措施。
二、智能電磁流量計軟件抗干擾措施的實現(xiàn)
軟件抗干擾屬于微機系統(tǒng)自身防御行為．采用軟件抗干擾的最根本的前提條件是：系統(tǒng)中抗干擾軟件不會因干擾而損壞，在單片機智能化儀器中，由于程序及一些常數(shù)都設(shè)置在ROM中，這就為軟件抗干擾創(chuàng)造了良好的前提條件。軟件方面抗干擾對策見表二所示。表二軟件抗干擾措施種類現(xiàn)象軟件對策數(shù)據(jù)采干擾侵入前向通道疊加在信l、算術(shù)平均值法集誤差號上所致，小信號輸入時更加2，比較取舍法加大嚴(yán)重3、中值法4，～階數(shù)字遞推濾波法5、加權(quán)平均濾波法6、滑動平均濾波7、復(fù)合數(shù)字濾波等控制狀多發(fā)生在系統(tǒng)的后向通道上， 1、對于開關(guān)量的輸入進(jìn)行多次讀入的方法，確認(rèn)態(tài)失靈由于干擾的侵入致使輸出控?zé)o誤后再進(jìn)行輸入，輸出時，也應(yīng)比較無誤后輸制誤差加大，甚至控制失常出2、利用軟件冗余法來抗偶然干擾3、設(shè)計自檢程序4、采用軟件保護法等程序運程序計數(shù)器Pc值的改變，致1、設(shè)置軟件監(jiān)視器(即Watch-dog) 行失常使程序進(jìn)入“死循環(huán)” 2，設(shè)置軟件陷阱3、結(jié)合自動復(fù)位電路加入自動復(fù)位軟件其它復(fù)位芯片與主機不同步復(fù)位1、在主程序一開始加一段時程序，使這些先芯片所造成的不可靠等復(fù)位后，再對其初始化操作2、合理利用內(nèi)部定時／計數(shù)器3、注意在主程序和中斷服務(wù)程序中，不可調(diào)用公共子程序等智能化測試與控制儀器的可靠性由多種因素決定，但提高其抗干擾的能力是最重要的指標(biāo)，只要設(shè)計者能從研制開始對其重點考慮并實施，那么儀器儀表的可靠性將會大大提高．?dāng)U展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、V錐流量計、V型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、插入渦街流量計、智能渦街流量計，更多信息請訪問開封中儀網(wǎng)站：
