第5章应用程序设计和实现技术(3) 抗干扰技术 51千扰的 播途径 播途径 线传到 456 揉驾 电接 53软件抗措 5.3.1指令元杀技术 术 5.4程席运行监视系统 : 4.2 Watchdog Timer sEt 安欲程利枝恬览
1 第5章 应用程序设计和实现技术(3) 抗干扰技术 5.1 干扰的来源与传播途径 5.1.1 干扰的来源 5.1.2 干扰的传播途径 5.2 硬件抗干扰措施 5.2.1 串模干扰的抑制 5.2.2 共模干扰的抑制 5.2.3 长线传输干扰的抑制 5.2.4 信号线的选择与敷设 5.2.5 电源系统的抗干扰 5.2.6 接地系统的抗干扰 5.3 软件抗干扰措施 5.3.1 指令冗余技术 5.3.2 软件陷阱技术 5.4 程序运行监视系统 5.4.1 Watchdog Timer工作原理 5.4.2 Watchdog Timer实现方法
计算机控制系统的被控变量分布在生产现场的 各个角落,因而计算机是处于干扰频繁的恶劣环境 中干扰是有用信号以外的噪声这些干扰会影响系 统的测控精度降低系统的可靠性甚至导致系统的 运行混乱造成生产事故 但千扰是客观存在的所以人们必须研究千扰 以采取相应的抗千扰措施本章主要讨论干扰的来 源、传播途经及抗干扰的措施 安欲程利枝恬览
2 计算机控制系统的被控变量分布在生产现场的 各个角落,因而计算机是处于干扰频繁的恶劣环境 中,干扰是有用信号以外的噪声,这些干扰会影响系 统的测控精度,降低系统的可靠性,甚至导致系统的 运行混乱,造成生产事故. 但干扰是客观存在的,所以,人们必须研究干扰, 以采取相应的抗干扰措施.本章主要讨论干扰的来 源、传播途经及抗干扰的措施
51千扰的来源与传播途径 5.1.1千扰的来源 干扰的来源是多方面的有时甚至是错综复杂的干扰有的 来自外部有的来自内部 外部干扰由使用条件和外部环境因素决定外部干扰环境 如图5-1所示有天电千扰如雷电或大气电离作用以及其他 气象引起的千扰电浪;天体千扰如太阳或其他星球辐射的电 磁浪;电气设备的干扰如广播电台或通讯发射台发出的电磁 波,动力机械、高频炉、电焊机等都会产生千扰;此外,荧光灯 开关、电流断路器、过继电器、指示灯等具有瞬变过程 的设备也会产生较大的千扰来自电源的工频干扰也可视为 外部干扰 安欲程利枝恬览
3 干扰的来源是多方面的,有时甚至是错综复杂的.干扰有的 来自外部,有的来自内部. 外部干扰由使用条件和外部环境因素决定.外部干扰环境 如图5-1所示,有天电干扰,如雷电或大气电离作用以及其他 气象引起的干扰电波;天体干扰,如太阳或其他星球辐射的电 磁波;电气设备的干扰,如广播电台或通讯发射台发出的电磁 波,动力机械、高频炉、电焊机等都会产生干扰;此外,荧光灯、 开关、电流断路器、过载继电器、指示灯等具有瞬变过程 的设备也会产生较大的干扰;来自电源的工频干扰也可视为 外部干扰. 5.1.1 干扰的来源 5.1 干扰的来源与传播途径
高压电缆 闪电 微机控制系统 雷达、电台 等天线发射 Q 地电位液动 引入噪声 电机、电焊机 等大用电设备 交流动力线 图5-1外部干扰环境 4 安欲程利枝恬览
4 高压电缆 闪电 雷达、电台 等天线发射 微机控制系统 地电位波动 电机、电焊机 等大用电设备 引入噪声 交流动力线 图5-1 外部干扰环境
内部干扰则是由系统的结构布局、制造工艺所引入 的内部干扰环境如图5-2所示有分布电容、分布电感引 起的耦合感应电磁场辐射感应长线传输造成的波反射 多点接地造成的电位差引入的千扰;装置及设备中各种 寄生振荡引入的千扰以及热噪声、闪变噪声、尖峰噪声 等引入的千扰;甚至元器件产生的噪声等 PCB Printed Circuit Board 圈52内部干扰环境 安欲程利枝恬览
5 内部干扰则是由系统的结构布局、制造工艺所引入 的.内部干扰环境如图5-2所示,有分布电容、分布电感引 起的耦合感应,电磁场辐射感应,长线传输造成的波反射； 多点接地造成的电位差引入的干扰；装置及设备中各种 寄生振荡引入的干扰以及热噪声、闪变噪声、尖峰噪声 等引入的干扰；甚至元器件产生的噪声等. 图5-2 内部干扰环境 PCB Printed Circuit Board