文档介绍：能电表设计中的抗干扰措施(转载)摘要:文章分析了智能电表设计中可能出现的各种问题,并介绍了相应的软硬件抗干扰措施。:智能电表;软硬件;抗干扰—、引言智能电表的设计,由于微控制器的引入,对设计者提出了更高的要求。这是因为由于电源等引入的干扰可能导致程序指针跳飞,从而引起不可预测的后果,诸如电量数据的丢失、改变或死机等。像家用电脑和普通仪器仪表对死机等现象是允许的,可以通过人工复位,重新设置等手段来恢复,求长年连续的挂网运行,如果运行中出现任何异常现象,均要求能自动恢复正常工作。然而,在工程实际中,噪声和干扰是不可避免的。目前,大多数智能电表都应保证在干扰较强的现场运行,因此如何提高智能电表的抗干扰能力,保证其在规定条件下正常运行,以及防止仪表内部产生的噪声对外部的辐射,是智能仪表设计中必须考虑的问题,也是关键问题。二、硬件抗干扰设计在智能电表研制的初期,我们发现这样一种现象,电表带上电感性负载(比如电扇)时,在电扇快速插拔的瞬间,容易导致智能电表中单片机数据的丢失或死机。如果从设计上不能把智能电表的抗干扰问题解决好,后果将会非常严重。(1)电源的抗干扰措施实践证明,系统失效和硬件损坏大都是由各种干扰引起的,而90%以上的干扰来自于电源。可见这种来自电源的干扰对系统的影响相当大,因此应充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好坏,直接影响整个电路的抗干扰能力的好坏。目前有以下儿种电源可供选择:第一种阻容分压式,它采用简单的电阻电容分压、滤波。但这种电源稳压性能差、电源波动大、带负载能力小、电网干扰极易串入,一般不采用这种方式。第二种开关电源,这种电源稳压性能好、纹波小,但成木较高且对外界电网干扰比较严重,也不宜采用。第三种线性电源,这种电源由220V经交流变压、整流、滤波及稳压得到,稳压性能好、隔离特性好,价格适中,在FI前应用广泛的多用户电表设计中大都采用这种方式。对这种电源的抗干扰措施有以下儿个方面。对于电源变压器的设计,要使其空载电流尽可能小,以降低整表功耗。增加变压器的容量,能使干扰脉冲的数量和幅度有所减少,而变压器的容量受电表空间的限制,变压器乂不能太大。②在电源变压器的初级串联一个电源滤波器,比如采用“双绕组扼流圈”的滤波线路,它对高频干扰信号阻抗很大,使整个电子系统与供电网之间得到一定程度的高频隔离,对于外界空间电磁场的干扰,也起一定的抑制作用。③在各相交流电源的进线端,并联一个压敏电阻(MOV),其电阻随电压的增加而减小。在过压时形成一个低阻的分流器,从而可以防止被保护电路两端的电压进一步上升;当浪涌电压过后,电路电压恢复到正常工作电压,压敏电阻乂恢复到高阻状态。④在为主处理器提供电源之前的三端稳压器前,并接一个瞬变电压抑制二极管(TVS),对后-面的电路起到保护作用。当TVS两端经受瞬间高能量冲击时,它能以极高的速度成为低阻抗器件,吸收大电流,从而把它两端的电压钳位在一个预定的数值上,保护后面的电路元件不因瞬态高电压的冲击而损坏。⑤在变压器一次侧采取磁珠和电容组成的兀型滤波方法,对高频干扰起作用,但对儿百赫兹以内的低频干扰作用却很小。综上所述,设计人员应根据具体的工作环境,选择不同的抗干扰措施。电源检测及看门狗电路分析及实践表明,对来自电网的干扰不仅要采取硬堵的办法,还要采取容错措施。使用电源检测