1、 计算机测控系统中的几种抗干扰技术摘要：由于工业现场的工作环境往往不是很好，计算机控制系统就不可避免的受到各种各样的干扰。这些干扰会对测控系统的精度产生影响，使系统的性能指标下降，降低系统的可靠性，甚至会导致系统运行混乱，进而造成事故。所以，抗干扰技术在计算机测控系统的作用十分重要。本文分析了计算机测控系统中干扰的来源，并且从硬件和软件两个方面给出了抗干扰的一些技术。关键词：计算机测控系统；抗干扰技术Abstract：The computer control system cannot avoid suffering form all kinds of interference， becaus
2、e of the industrial field work environment is often not very good. These disturbances will affect the measurement accuracy of the control system, make decline of the system performance indexes, reduce the reliability of the system, and even cause the chaos of system operation, causing the accident.
3、So, the anti-jamming technique in computer measurement and control system plays a very important role. This paper analyzes the source of interference in the computer control system, ,and gives a number of anti-jamming technology both hardware and software field.Key words: computer measurement and co
4、ntrol system; the anti-jamming technique1 引言近年来，微机测控系统在工业自动化、生产过程控制、智能化仪器仪表等领域的应用越来越深入和广泛，有效地提高了生产效率，改善了工作条件，大大地提高了控制质赣与经济效益。但是，微机测控系统应用于工业环境时，工作场所不仅有弱电设备，而且有更多的强电设备，不仅有数字电路，而且有许多模拟电路，形成一个强电与弱电、数字与模拟共存的局面。高速变化的数字信号有可能形成对模拟信号的干扰。此外，在强电设备中往往有电感、电容等储能元件，当电压、电流发生剧烈变化时会形成瞬变噪声干扰。为此测控系统应用的可靠性、安全性成了非常突出的问题。
5、微机测控系统必须长期稳定、可靠地运行。否则将导致控制误差加大，数据受干扰发生变化，程序运行失常，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大的损失。为了提高测控系统的可靠性，更好她消除干扰，必须弄清楚干扰产生的主要途径有哪些，这样才能达到我们减少干扰的目的。本文首先给出干扰产生的主要途径、耦合方式以及对测控系统的影响，然后再给出抗干扰的几种技术。2 干扰产生的途径、耦合方式以及对测控系统的影响2.1 干扰产生的途径对于计算机测控系统来说，干扰的来源是多方面的，大的来说可以分为内部干扰和外部干扰。内部干扰是应用系统本身引起的各种干扰, 包括固定干扰和过渡干扰两种。固定干扰是指信号间的相互串扰、长线传输阻抗失
6、配时反射噪声、负载突变噪声以及馈电系统的浪涌噪声等。过渡干扰是指电路在动态工作时引起的干扰。 外部干扰是由系统外部窜入到系统内部的各种干扰。包括某些自然现象（如闪电、 雷击、地球或宇宙辐射等）引起的自然干扰和人为干扰（如电台、车辆、家用电器、电器设备等发出的电磁干扰, 以及电源的工频干扰）。2.2 干扰的耦合方式干扰源产生的干扰是通过耦合通道对微机测控系统发生电磁干扰作用的。因此，需要弄清干扰源与被干扰对象之间的耦合方式。干扰的耦合方式主要有直接耦合方式、公共阻抗耦合方式、电容耦合方式、电磁感应耦合方式、辐射耦合方式和漏电耦合方式1。2.3 干扰对测控系统的影响1干扰通过其耦合通道传入计算机测
7、控系统，大大影响了系统的可靠性与安全性。干扰对计算机测控系统的影响主要表现在：1）使数据采集误差加大。干扰侵入测量单元模拟信号的输入通道，叠加在有用信号上，使数据采集误差加大，特别是当传感器输出微弱信号时，干扰就更加严重。2）控制状态失灵。一般测控系统输出的控制信号较大，不易受到外界干扰。但输出的控制信号通常依据某些条件的状态输入信号和这些信号的逻辑处理结果。若这些输入的状态信号受到干扰，引入虚假状态信号，会导致输出控制误差加大，控制失常。3）数据受干扰发生变化。计算机测控系统中，RAM 存储器是可以读写的，在干扰的侵害下，RAM 中的数据有可能被篡改。程序及表格存于程序存储器 EPROM 中
8、，这些数据虽然不容易受到破坏，但是对于内部 RAM 和外扩 RAM 中的数据都有可能受到外界干扰而变化。根据干扰窜入的途径、受干扰数据性质不同，系统受损坏的情况也不一样，有的造成数据误差，有的使控制失控，有的改变程序状态，有的改变某些部件(如定时器，计数器，串口等) 的工作状态等。4）程序运行失常。CPU 程序计数器的正常工作，是系统维持程序正常运行的关键，若外界干扰导致程序计数器的改变，就破坏了程序的正常运行。由于受干扰后程序计数器的值是随机的，因而会导致程序混乱，通常的情况就是程序执行一系列毫无意义的指令，是系统进入死循环，最终导致输出严重混乱，系统失灵。3 抗干扰的具体措施针对干扰窜人微
9、机测控系统的主要途径以及耦台方式，提高微机测控系统可靠性应从硬件和软件两方面着手。3.1 硬件抗干扰技术2干扰要对计算机测控系统产生影响，必须同时具备三个要素：干扰源、干扰途径和接收干扰信号回路。所以，硬件抗干扰技术的基本思路是：根据具体情况，采取不同的措施，破坏干扰三要素之一，达到抗干扰的目的。3.1.1 抑制干扰源干扰源通常很难消除，只能进行抑制。一般的做法是设法减少测控系统自身的噪声，然后是采用远离技术，将干扰源远离易被干扰的信号线，还可以采用屏蔽技术，在干扰源的周围加上屏蔽体，这对于电磁干扰有较好的抑制作用。3.1.2 破坏干扰途径的方法干扰总是通过传导或直接辐射方式两种途径进入计算机
10、测控系统中。可以根据干扰进入测控系统的途径采取相应措施，从而破坏干扰的传播途径。电磁场耦合干扰以辐射方式进入测控系统，可采用屏蔽技术，例如，用双绞线、同轴电缆、带屏蔽的双绞线作为通信线来抗干扰。对于大部分以传导方式进入系统的噪声干扰，可采用接地技术来抑制，接地时必须注意处理好各种地，否则混乱的接地系统不仅起不到抑制干扰的作用，反而会加剧干扰。对于共模干扰(两个信号线之间或者一个信号线和地线之间的干扰) ，采用隔离技术，即利用变压器或线性光电耦合器，将;输入地; 和;输出地; 隔断开，使干扰没有回路而被抑制。对于电网干扰，可采用电源滤波技术，即在交流电源输入端串入滤波电路，对各种高频干扰进行有效抑制，避免它们伴随电源进入系统。对于尖峰脉冲干扰，除采用硬件设备进行抑制外，一般还设置;看门狗;，以防程序;跑飞; 或;死机; 。
