基于單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)

概述

干擾是造成單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)故障的主要原因之一。干擾對(duì)系統(tǒng)的影響輕則影響測(cè)量與控制精度，重則使工作系統(tǒng)完全失常。要消除干擾必須抓住形成干擾的三要素，即：干擾源、耦合通道和接收設(shè)備。

干擾因素

在單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，主要存在空間輻射干擾、信號(hào)通道干擾、電源干擾和數(shù)字電路引起的干擾。

抗干擾就是針對(duì)干擾的產(chǎn)生性質(zhì)、傳播途徑、侵入的位置和侵入的形式，采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ蓴_源，抑制耦合通道，減弱電路對(duì)噪聲干擾的敏感性，通常需要采取“綜合治理” 的措施。

1 合理選擇元器件

根據(jù)電器參數(shù)選擇合理器件以滿足系統(tǒng)性能要求。盡量選用集成度高、溫漂小、抗干擾性能好以及功耗小的元器件。

2 電源干擾的抑制

在交流電網(wǎng)進(jìn)線端并接壓敏電阻，吸收浪涌電壓，也可防雷。高頻電感與電路電容組成的低通濾波器，可抑制電網(wǎng)引入的高頻噪聲?？刹扇∧M電路與數(shù)字電路的電源分開、電源浮空技術(shù)、使用電源隔離變壓器、隔離電源技術(shù)和電源濾波技術(shù)。在設(shè)計(jì)濾波器時(shí)必須注意讓諧振頻率遠(yuǎn)小于干擾頻率。

3 電場(chǎng)、磁場(chǎng)干擾的抑制

采用由導(dǎo)電性能良好的金屬作屏蔽盒，并接大地，則屏蔽盒內(nèi)電力線不會(huì)影響外部，同時(shí)外部的電力線也不會(huì)穿透屏蔽盒進(jìn)入內(nèi)部，前者可抑制干擾源，后者可阻截干擾的傳輸途徑，起電場(chǎng)隔離的作用。磁路屏蔽是采用高磁材料并以封閉式結(jié)構(gòu)為妥，并接大地。

4 接地技術(shù)

單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中的高頻電路應(yīng)就近多點(diǎn)接地，低頻電路應(yīng)一點(diǎn)接地；交流地和信號(hào)地不能共用；將系統(tǒng)的各個(gè)部分全部與大地浮置起來，但系統(tǒng)中的各機(jī)殼接地；對(duì)于數(shù)字地，印刷板中的地線應(yīng)成網(wǎng)狀，而且其他布線不要形成環(huán)路，特別是環(huán)繞外周的環(huán)路，印刷板中的條線不能長(zhǎng)距離平行，不得已時(shí)，應(yīng)加隔離電極和跨接線或屏蔽；當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)較弱時(shí)，可采用三線采樣雙層屏蔽浮地技術(shù)提高抗共模干擾的能力；系統(tǒng)中的高增益放大電路最好用金屬罩屏蔽起來。將屏蔽體接到放大電路的公共端，將寄生電容短路防止反饋，避免放大器的震蕩；對(duì)于功率地，由于地線的電流較大，接地線的線徑應(yīng)較粗，且與小信號(hào)地線分開，連直流地；對(duì)于小信號(hào)前置放大電路本身采用一點(diǎn)接地，不能一個(gè)電路多點(diǎn)接地，A/D前置放大電路一般浮空。內(nèi)存放大電路的印刷電路板上一點(diǎn)入地，這類放大器的地線一定要遠(yuǎn)離功率地和噪聲地。