(7)电源线与信号线一般都通过地板下面走线，而且不可把 两线靠得太近或互相平行，以减少电源信号线的影响。 (8)在每块印刷版的电源与地之间并接退耦电容。即5~ 10μF的电解电容和一个0.01~1.0μF的电容，以消除直流电源 与地线中的脉冲电流所造成的干扰。 14.3过程通道干扰的抑制措施一隔离 过程通道是系统输入、输出以及单片机之间进行信息传输的 路径。过程通道的干扰主要采用光电隔离技术。 14.3.1光电隔离的基本配置 采用光电耦合器可以将单片机与前向、后向以及其他部分切 断电路的联系，能有效地防止干扰从过程通道进入单片机。其 原理如图14-3所示。 16
16 （7）电源线与信号线一般都通过地板下面走线，而且不可把 两线靠得太近或互相平行，以减少电源信号线的影响。 （8）在每块印刷版的电源与地之间并接退耦电容。即5～ 10µF的电解电容和一个0.01～1.0µF的电容，以消除直流电源 与地线中的脉冲电流所造成的干扰。 14.3 过程通道干扰的抑制措施—隔离 过程通道是系统输入、输出以及单片机之间进行信息传输的 路径。过程通道的干扰主要采用光电隔离技术。 14.3.1 光电隔离的基本配置 采用光电耦合器可以将单片机与前向、后向以及其他部分切 断电路的联系，能有效地防止干扰从过程通道进入单片机。其 原理如图14-3所示。 16
其它10设备 多通道 地址选择 光电耦合器 光电耦合器 地址选择 D/A或 A/D 光电耦合器 前向接口 主单片机 后向接口 光电耦合器 执行机构 图14-3 光电耦合隔离的基本配置 17
17 图14-3 光电耦合隔离的基本配置
光电耦合的主要优点是能有效抑制尖峰脉冲以及各种噪声干扰， 从而使过程通道上的信噪比大大提高。 14.3.2光电隔离的实现 1.ADC、DAC与单片机之间的隔离 对CPU数据总线进行隔离是一种十分理想的方法，全部VO端 口均被隔离。但是，由于在CPU数据总线上是高速(S级)双 向传输，这就要求频率响应为MHz级的隔离器件，这种器件目前 价格较高。因此，这种方法采用的不多。 通常用下列方法将ADC、DAC与单片机间的电气联系切断。 (1)对AD、D/A进行模拟隔离 18
18 光电耦合的主要优点是能有效抑制尖峰脉冲以及各种噪声干扰， 从而使过程通道上的信噪比大大提高。 14.3.2 光电隔离的实现 1. ADC、DAC与单片机之间的隔离 对CPU数据总线进行隔离是一种十分理想的方法，全部I/O端 口均被隔离。但是，由于在CPU数据总线上是高速（µS级）双 向传输，这就要求频率响应为MHz级的隔离器件，这种器件目前 价格较高。因此，这种方法采用的不多。 通常用下列方法将ADC、DAC与单片机间的电气联系切断。 （1）对A/D、D/A进行模拟隔离 18
对AD、DA变换前后的模拟信号进行隔离，是常用的一种方 法。通常采用隔离放大器对模拟量进行隔离。但所用的隔离型放 大器必须满足AD、DA变换的精度和线性要求。例如，如果对 12位AD、D/A变换器进行隔离，其隔离放大器要达到13位，甚 至14位精度，如此高精度的隔离放大器，价格昂贵。 (2)在VO与AVD、D/A之间进行数字隔离 这种方案最经济，也称数字隔离。AD变换时，先将模拟量变为 数字量，对数字量进行隔离，然后再送入单片机。DA变换时， 先将数字量进行隔离，然后进行D/A变换。这种方法的优点是方 便、可靠、廉价，不影响AD、D/A的精度和线性度。缺点是速 度不高。如果用廉价的光电隔离器件，最大转换速度约为每秒 19
19 对A/D、D/A变换前后的模拟信号进行隔离，是常用的一种方 法。通常采用隔离放大器对模拟量进行隔离。但所用的隔离型放 大器必须满足A/D、D/A变换的精度和线性要求。例如，如果对 12位A/D、D/A变换器进行隔离，其隔离放大器要达到13位，甚 至14位精度，如此高精度的隔离放大器，价格昂贵。 （2）在I/O与A/D、D/A之间进行数字隔离 这种方案最经济，也称数字隔离。A/D变换时，先将模拟量变为 数字量，对数字量进行隔离，然后再送入单片机。D/A变换时， 先将数字量进行隔离，然后进行D/A变换。这种方法的优点是方 便、可靠、廉价，不影响A/D、D/A的精度和线性度。缺点是速 度不高。如果用廉价的光电隔离器件，最大转换速度约为每秒
3000~5000点，这对于一般工业测控对象（如温度、湿度、 压力等)已能满足要求。 图14-4所示是实现数字隔离的一个例子。该例将输出的数 字量经锁存器锁存后，驱动光电隔离器，经光电隔离之后的 数字量被送到D/A变换器。但要注意的是，现场电源F+5V, 现场地FGND和系统电源S+5V及系统地SGND,必须分别由 两个隔离电源供电。还应指出的是，光电隔离器件的数量不 能太多，由于光电隔离器件的发光二极管与受光三极管之间 存在分布电容。当数量较多时，必须考虑将并联输出改为串 联输出的方式，这样可使光电器件大大减少，且保持很高的 抗干扰能力，但传送速度下降了。 20
20 3000～5000点，这对于一般工业测控对象（如温度、湿度、 压力等）已能满足要求。 图14-4所示是实现数字隔离的一个例子。该例将输出的数 字量经锁存器锁存后，驱动光电隔离器，经光电隔离之后的 数字量被送到D/A变换器。但要注意的是，现场电源F+5V， 现场地FGND和系统电源S＋5V及系统地SGND，必须分别由 两个隔离电源供电。还应指出的是，光电隔离器件的数量不 能太多，由于光电隔离器件的发光二极管与受光三极管之间 存在分布电容。当数量较多时，必须考虑将并联输出改为串 联输出的方式，这样可使光电器件大大减少，且保持很高的 抗干扰能力，但传送速度下降了。 20