探究機電一體化系統抗干擾問(wèn)題
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摘要：所謂的抗干擾技術(shù)就是指，在電子設備進(jìn)行研究的過(guò)程中，對外部和內部的干擾信息進(jìn)行抵抗，從而確保設備系統的正常運行。在機電一體化系統運行的過(guò)程中，會(huì )發(fā)出一種電磁干擾型號，這對周?chē)碾姎庠O備有著(zhù)一定的影響，因此為了保證其他電子設備的正常運行，我們就對機電一體化系統的干擾問(wèn)題進(jìn)行研究從而采取相應的解決措施。本文通過(guò)對機電一體化干擾形成的要素進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，總結了具體的抗供電干擾措施，對軟件抗干擾技術(shù)進(jìn)行闡述，以供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞：機電一體化 干擾 抗干擾
目前，機電一體化系統已經(jīng)廣泛的應用到各種機械設備當中，對其進(jìn)行多功能智能化的管理，有效的提高了機械設備的工程效率。但是，人們逐漸的發(fā)現，機電一體化系統正常運行的過(guò)程中，它會(huì )產(chǎn)生出一種電磁干擾信號，對周?chē)碾姎庠恼９ぷ饔兄?zhù)一定的影響，從而導致機械設備在運行的過(guò)程當中會(huì )出現一定的問(wèn)題，如果機電一體化系統中的干擾問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決，那么將會(huì )直接影響設備的部分功能，最終會(huì )導致機械設備癱瘓。
一、 形成干擾的要素
在對機電一體化系統抗干擾的進(jìn)行解決前，我們要對形成干擾的要素進(jìn)行充分的了解，只有這樣才能找到合適解決方法。我們大體將干擾要素分為這三個(gè)方面：干擾源、傳播途徑以及載體。這三個(gè)干擾要素雖然都有著(zhù)很大的區別，而且都是獨立的個(gè)體，但是在這三個(gè)要素都有著(zhù)十分緊密的關(guān)系，是干擾形成的主要因素缺一不可。
1、干擾源
所謂的干擾源就是指城市干擾信號的系統或者設備。它在干擾形成的過(guò)程中，有著(zhù)十分重要的地位，是干擾產(chǎn)生的基礎。
2、傳播途徑
傳播途徑是干擾信號在傳播過(guò)程中所需要的路徑。而且不同的干擾信號有著(zhù)不同的傳播方法。比如電磁信號主要是借助導體來(lái)進(jìn)行傳播的們我們就將這種傳播方法稱(chēng)之為，導體傳播。而且傳播途徑也是干擾擴散的主要因素。
3、載體
這個(gè)概念我們就很好理解，它主要是指設備的某個(gè)環(huán)節受到干擾信號的影響，從而出現的電氣參數。這種載體在傳播的過(guò)程中，不能產(chǎn)生或者減弱干擾型號，但是我們可以通過(guò)其他的方法將其載體中的干擾信號進(jìn)行弱化，從而有效的提高電氣設備中的抗干擾能力。載體在接受干擾信號的過(guò)程中，主要有兩種方法一種是傳導耦合，另一種是輻射耦合，這兩種干擾方法在不同的情況下，有著(zhù)不同的應用情況，因此我們在選擇抗干擾措施的時(shí)候，我們要對其干擾信號的傳播情況進(jìn)行詳細的分析。
二、干擾源
(1)供電干擾
大功率設備會(huì )造成電網(wǎng)的嚴重污染，使得電網(wǎng)電壓大幅度地漲落、浪涌，大功率開(kāi)關(guān)的通斷，電動(dòng)機的啟停等原因，電網(wǎng)上常常出現很高的尖峰脈沖干擾。據統計，電源的投入、瞬時(shí)短路、欠壓、過(guò)壓、電網(wǎng)竄入的噪聲引起CPU(中央處理器)誤動(dòng)作及數據丟失占各種干擾的90%以上。
(2)過(guò)程通道干擾
過(guò)程通道干擾主要來(lái)源于長(cháng)線(xiàn)傳輸。當系統中有電氣設備漏電，接地系統不完善，或者傳感器測量部件絕緣不好等;及各通道的傳輸線(xiàn)如果處于同根電纜或捆扎在一起，尤其是將信號線(xiàn)與交流電源線(xiàn)處于同一根管道時(shí)，產(chǎn)生的共�；虿钅ｋ妷憾紩�(huì )影響系統，使系統無(wú)法工作。
(3)場(chǎng)干擾
系統周?chē)目臻g總存在著(zhù)磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)，如太陽(yáng)及天體輻射;廣播、電話(huà)、通訊發(fā)射臺的電磁波;周?chē)蓄l設備發(fā)出的電磁輻射等。這些場(chǎng)干擾會(huì )通過(guò)電源或傳輸線(xiàn)影響各功能模塊的正常工作，使其中的電平發(fā)生變化或產(chǎn)生脈沖干擾信號。
三、抗供電干擾的措施
(1)配電系統的抗干擾
對有效對干擾信號進(jìn)行有效的控制，我們首先要做的就是在配電系統上采取相應的城市，然后通過(guò)分立式供電方案，對其電路元件進(jìn)行合理有效的控制處理，從而減少干擾信號的產(chǎn)生，降低供電設備在供電工程中存在的危險性。電磁干擾信號主要是由于公共電源的耦合而產(chǎn)生的，因才減少耦合現象的發(fā)生，可以有效的提高供電系統的可靠性。除此之外，在不同電流情況的中，我們采用的引入線(xiàn)就不同，比如在交流電中，我們采用的引入線(xiàn)就是粗導線(xiàn)，這樣可以有效的減少干擾信號的產(chǎn)生量，從而起到一個(gè)良好的抗干擾的作用。
(2)利用電源監視電路
我們除了實(shí)施直接的抗干擾措施外，采用一定的電源保護措施也是很有必要的，例如在電源系統中設置監視電路，可以很好的對電源起到一定的保護作用，當電源電路出現問(wèn)題以后，我們就要采取相應的保護措施，來(lái)對其進(jìn)行抗干擾控制，以確保電源系統不會(huì )受到電磁信號的干擾。
四、過(guò)程通道抗干擾措施
(1)光電隔離
光電隔離是以光作為媒介在隔離的兩端進(jìn)行信號傳輸的，所用的就是光電耦合器。利用光電耦合器的電流傳輸特性，在長(cháng)線(xiàn)傳輸時(shí)可以將模塊間兩個(gè)光電耦合器件用連線(xiàn)“浮置”起來(lái)，這種方法不僅有效地消除了各電氣功能模塊間的電流流經(jīng)公共線(xiàn)時(shí)所產(chǎn)生的噪聲電壓互相竄擾，而且有效地解決了長(cháng)線(xiàn)驅動(dòng)和阻抗匹配問(wèn)題。
(2)雙絞線(xiàn)傳輸
在長(cháng)線(xiàn)傳輸中，雙絞線(xiàn)是較常用的一種傳輸線(xiàn)，與同軸電纜相比，雖然頻帶較窄，但阻抗高，降低了共模干擾。由于雙絞線(xiàn)構成的各個(gè)環(huán)路，改變了線(xiàn)間電磁感應的方向，使其相互抵消，因而對電磁場(chǎng)的干擾有一定的抑制效果。
(3)阻抗匹配
長(cháng)線(xiàn)傳輸時(shí)，若收發(fā)兩端的阻抗不匹配，則會(huì )產(chǎn)生信號反射，使信號失真，其危害程度與傳輸的頻率及傳輸線(xiàn)長(cháng)度有關(guān)。
(4)電流傳輸
長(cháng)線(xiàn)傳輸時(shí)，用電流傳輸代替電壓傳輸，可獲得較好的抗干擾能力。
(5)合理布線(xiàn)
強電饋線(xiàn)必須單獨走線(xiàn)，強信號線(xiàn)與弱信號線(xiàn)應盡量避免平行走向。
五、場(chǎng)干擾的抑制
防止場(chǎng)干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。須注意以下問(wèn)題：
(1)消除靜電干擾最簡(jiǎn)單的方法是把感應體接地，接地時(shí)要防止形成接地環(huán)路。
(2)為了防止電磁場(chǎng)干擾，可采用帶屏蔽層的信號線(xiàn)，并將屏蔽層單端接地。
(3)不要把導線(xiàn)的屏蔽層當作信號線(xiàn)或公用線(xiàn)來(lái)使用。
(4)在布線(xiàn)方面，不要在電源電路和檢測、控制電路之間使用公用線(xiàn)，也不要在模擬電路和數字脈沖電路之間使用公用線(xiàn)，以免互相串擾。
六、軟件抗干擾技術(shù)
各種形式的干擾最終會(huì )反映在系統的微機模塊中，導致數據采集誤差、控制狀態(tài)失靈、存儲數據竄改以及程序運行失常等后果，雖然在系統硬件上采取了上述多種抗干擾措施，但仍然不能保證微機系統正常工作。因為軟件抗干擾是屬于微機系統的自身防御行為，實(shí)施軟件抗干擾的必要條件是：
(1)在干擾的作用下，微機硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會(huì )受到任何損毀，或易損壞的單元設置有監測狀態(tài)可查詢(xún)。
(2)系統的程序及固化常數不會(huì )因干擾的侵入而變化。
(3)RAM區中的重要數據在干擾侵入后可重新建立，并且系統重新運行時(shí)不會(huì )出現不允許的數據。
七、結束語(yǔ)
由此可見(jiàn)，機電一體化系統在運行過(guò)程中產(chǎn)生的干擾信號，對電氣設備都有著(zhù)一定的影響，這嚴重影響了正常電氣設備的正常運行，對企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展到來(lái)了一定的阻礙，因此為了避免這樣影響的發(fā)生，我們在設備運行的過(guò)程中采取了一系列的保護措施，從而有效的提高了設備的工作效率，推動(dòng)了社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展。
參考文獻
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