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自动化系统抗干扰技术(二)
周志敏 山东莱芜钢铁集团公司动力部
[摘  要]
文中介绍了自动化控制系统的硬件、软件系统的可靠性设计,阐述了在自动化系统中应用物理隔离、屏蔽技术、接地技术、滤波技术等抗干技术的设计原则。
[关键词]
硬件 软件 抗干扰技术
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1.系统可靠性设计
电磁干扰的产生和耦合,敏感设备是不可能完全避免电磁骚扰的,因此往往比较经济合理的解决方法是在敏感设备上应用抗干扰技术,例如;接地、屏蔽、隔离等措施加以保证,研究有效经济和适用的抗干扰措施也是未来电磁兼容领域的重要任务。
1.1硬件系统可靠性设计
1.1.1.MPU系统可靠性。主要考虑抑制系统内部或器件本身所产生的干扰噪声,如热噪声、感应噪声、尖峰噪声等。MPU系统中,时钟信号、复位信号、中断信号和控制信号对噪声干扰信号的敏感性最强。MPU系统尽量选择内嵌有程序存储器、A/D转换、WDT电路的CPU芯片,其抗干扰能力较强;在不影响系统性能要求下,选择低速、低频器件以减少高次谐波的产生;外围电器器件尽量选择数字电路、CMOS器件,其噪声容限大;外围器件扩展尽量选择串行扩展方式,其总线易关闭、传输数据可靠性高。
1.1.2.印刷电路板(PCB)可靠性。PCB是EMI传播的重要途径。正确设计PCB,合理布线是提高控制系统EMC的最主要措施。PCB设计原则:将EMC敏感元件和非敏感元件分开处理;单点接地减少地线公共阻抗耦合;地线尽量加粗,可采用网格状地线系统;布线应尽量短,不要有分支和突然拐弯,那样可能会导致反射和产生谐波;尽量减小电源线走线的有效包围面积,以减小电磁耦合;集成电路和运算放大器电源引脚加接去耦旁路电容;晶振及谐振电容布线要尽量靠近CPU芯片,晶振外壳要接地。
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