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《探析微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)綜合策略.doc》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、探析微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)綜合策略探析微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)綜合策略【摘?!课⑿陀?jì)算機(jī)測控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會受到較多方面的影響,使得系統(tǒng)無法正常運(yùn)行,針對這種情況就要對這些干擾因索進(jìn)行抗干擾措施。本文將詳述干擾對測控系統(tǒng)的影響、常見的干擾現(xiàn)象以及抗干擾的綜合策略。【關(guān)鍵詞】微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會受到外界環(huán)境的較大干擾,微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的干擾指的是除了有用信號之外的雜散信號,這些雜散的信號會使得測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸或者控制系統(tǒng)受到很大的影響,嚴(yán)重的時(shí)候還
2、會導(dǎo)致微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)無法運(yùn)行。微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境非常復(fù)雜,因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境中有非常強(qiáng)烈的電磁干擾現(xiàn)象。電磁干擾現(xiàn)象會使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)受到較嚴(yán)重的影響,并II可能對測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)造成破壞,那么所得到的測控?cái)?shù)據(jù)則存在著較大的差異。微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)能在運(yùn)行屮發(fā)揮智能作用,而且在測控系統(tǒng)受到干擾的同時(shí)發(fā)揮智能作用,使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的抗干擾能力更強(qiáng),有效的增強(qiáng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性。一、干擾對計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的影響干擾有多種形式而且還有多種傳導(dǎo)模式,干擾可以通過耦合通道來傳入計(jì)算
3、機(jī)測控系統(tǒng),使得計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性顯著降低,干擾對計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的影響如下。(一)數(shù)據(jù)采集誤差變大干擾會入侵到測控系統(tǒng)信號的輸入通道,使得有用信號中包含干擾信號,那么在數(shù)據(jù)采集的過程中就會產(chǎn)生較大的誤差[1],如果有用信號的強(qiáng)度較小時(shí),那么干擾信號對于計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集干擾就更加嚴(yán)重。(二)控制狀態(tài)失靈微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)所傳出的控制信號非常強(qiáng),在傳播過程中較難被外界干擾,但是輸出的控制信號會與狀態(tài)信號結(jié)合,一旦狀態(tài)信號受到干擾就會使得影響控制信號,從而導(dǎo)致微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的控制失常。(三)
4、數(shù)據(jù)受干擾而發(fā)生變化微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中RAM儲存器是可以讀寫的,如果受到干擾的情況下RAM的數(shù)據(jù)會被篡改,但是微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中的程序數(shù)據(jù)不容易被損壞,而RAM中的數(shù)據(jù)受干擾的影響較大,系統(tǒng)受到的損壞部分是由RAM中的數(shù)據(jù)受損數(shù)據(jù)而決定的。(四)程序運(yùn)行失常CPU是維持程序正常運(yùn)行的關(guān)鍵,如果CPU中的程序受到干擾的就會使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的運(yùn)行受到非常大的影響[2],使得系統(tǒng)所有程序的執(zhí)行都變得沒有作用,最終導(dǎo)致系統(tǒng)陷入死循環(huán),系統(tǒng)癱瘓。二、常見的微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)干擾現(xiàn)象微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)在
5、運(yùn)行過程中會產(chǎn)半較多的干擾,而且還有無線電波、雷電以及強(qiáng)電流都會對微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)造成影響,而干擾主要是通過以下方式來實(shí)現(xiàn)的。(-)直接耦合方式直接耦合方式對微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的干擾較多,但是直接耦合方式對于微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的干擾程度較小。而干擾噪聲是玄接通過耦合方式進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)部,使得系統(tǒng)內(nèi)部受到較嚴(yán)重的損壞。(二)公共抗阻耦合方式公共耦合方式是一種非常常見的耦合方式,公共耦合方式發(fā)生的環(huán)境是要兩個(gè)電路有共同通路,即兩個(gè)電路的電源流進(jìn)同一個(gè)公共抗阻,這樣就會使得抗阻上的電壓變換到另一個(gè)電路之上[
6、3],那么對于微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性有非常大的影響,使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不可靠。(三)靜電耦合方式靜電耦合也被稱為電場耦合或者電容耦合,是由于分布電容的存在而產(chǎn)生的一種耦合方式,因?yàn)榉植茧娙莸母浇鼤a(chǎn)生噪聲電壓,從而影響微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(%1)磁場耦合方式微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境大多為大功率設(shè)備或者強(qiáng)電流設(shè)備,而這些設(shè)備運(yùn)行的同時(shí)會產(chǎn)生較大的磁場,這些磁場互相疊加就會使得系統(tǒng)的信號受到較大的影響,因?yàn)閺?qiáng)電場疊加會產(chǎn)生較大的噪聲電壓。三、微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的綜
7、合策略微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的綜合策略分為硬件抗干擾技術(shù)以及軟件抗干擾技術(shù),下面將詳述這兩者技術(shù)的抗干擾措施。(-)微型計(jì)算機(jī)測控技術(shù)的硬件抗干擾技術(shù)微型計(jì)算機(jī)測控技術(shù)的硬件抗干擾措施主要包括電源系統(tǒng)抗干擾技術(shù)、I/O通道的抗干擾措施、接地系統(tǒng)抗干擾措施以及其它抗干擾措施。微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中最大的干擾源是交流電源,而且隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展,交流電源干擾FI趨嚴(yán)重。由于大功率用電設(shè)備的影響會產(chǎn)生較大的電壓波動,高峰電壓可以達(dá)到幾千伏,這樣的話對于微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的危害是非常大的。(-)微型計(jì)算機(jī)
8、測控技術(shù)的軟件抗干擾技術(shù)微型計(jì)算機(jī)測控技術(shù)的軟件抗干擾技術(shù)包括數(shù)字濾波、軟件冗余以及利用監(jiān)控定時(shí)器是CPU復(fù)位,數(shù)字濾波是軟件抗干擾技術(shù)中最實(shí)用的措施,數(shù)字濾波可以對微型計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字信號利用軟件進(jìn)行邏輯運(yùn)算和處理,使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定[4]。利用監(jiān)控定時(shí)器是CPU復(fù)位即俗稱的看門狗,其作用是在CPU受到極大干擾的情況下使得CPU內(nèi)部運(yùn)行的程序回到原來的運(yùn)行軌道上,這樣就可以使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性極大的提高,對于無人遙測的微型計(jì)算