文档介绍：单片机控制系统的抗干扰措施
管力锐 魏丽娜 摘 要: 本文对单片机系统干扰源进行分析,探讨抗干扰的措施。
关键词: 单片机控制系统 抗干扰 集成电路
一、引言
单片机控制系统是综合了计算机技术、自动控制技术单片机控制系统的抗干扰措施
管力锐 魏丽娜 摘 要: 本文对单片机系统干扰源进行分析,探讨抗干扰的措施。
关键词: 单片机控制系统 抗干扰 集成电路
一、引言
单片机控制系统是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动控制系统,具有控制功能强,可靠性高,使用灵活方便,易于扩展等优点,应用越来越广泛,在冶金、交通、化工、电力等领域获得了广泛的应用,成为现代工业计算机控制技术的几大支柱之一。
高可靠性是电气控制设备的关键性能。由于单片机采用了现代大规模集成电路技术,且用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性,故障率也大大降低,因而它对工业环境比较适应。但为了确保整个以单片机为核心的控制系统稳定可靠,还是应当尽量使系统有良好的工作环境条件,并采取必要的抗干扰措施。
二、单片机控制系统干扰的主要来源及途径
单片机控制系统一般供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰,空间的辐射电磁场(EMI)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、变频器等产生的,通常称为辐射干扰。若单片机控制系统置于射频场内,就会受到辐射干扰,而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击、变频器启动及运行过程中产生的谐波等,都会对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量,通过输电线路传到电源原边,可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和失误动作,不能保证单片机控制系统的正常运行。
与单片机控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,由此引起单片机控制系统故障的情况也很多。
接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误接地,反而会引入严重的干扰信号,使单片机控制系统将无法正常工作。
三、抗干扰的措施
(1)一般通过设置屏蔽电缆和单片机控制系统局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。选用隔离性能较好的设备、优良的电源,动力线和信号线走线要合理,对电源变压器、中央处理器、编程器等主要部件采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理,防止外界干扰信号的影响。(2)电源调整与保护,电源波动造成电压畸变或毛刺,将对单片机控制系统产生不良影响。对单片机所需要的+5V电源采用多级滤波处理,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。尽量使电源线平行走线,使电源线对地呈低阻抗,以减少电源噪声干扰。(3)正确处理电源变压器的接地问题,