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微型计算机测控系统抗干扰技术策略范文

时间:2022-01-25 09:14:02

微型计算机测控系统抗干扰技术策略

摘要:微型计算机测控系统在运行的过程中会受到外部要素的影响,使系统运转失衡。为了避免出现这种状况,需要采用科学的抗干扰技术。本文将具体探讨微型计算机测控系统抗干扰技术的综合策略,希望能为相关人士提供一些参考。

【关键词】微型计算机;测控系统;抗干扰技术

微型计算机测控系统受外界环境影响较大,一旦外部环境加大干扰影响,就会使系统运行陷入困境。干扰信号包括有用信号和杂散信号,杂散信号会阻断数据传输,影响微型计算机的测控效率。对测控系统的运行环境进行分析,发现电磁干扰问题比较常见,很容易破坏数据,使测控系统无法发挥效用。在这种情况下,必须应用抗干扰技术,降低计算机测控系统运行的故障率。

1微型计算机测控系统的干扰影响

1.1加大数据误差

外部干扰会进入到信号输入通道中,对系统信号进行干扰。有用信号受到干扰信号的影响,会出现较大的数据误差。如果有用信号的强度加大,干扰信号对有用信号的影响会趋向减弱状态;如果有用信号的强度较小,干扰信号对数据采集的干扰会持续加剧,使数据出现较大的误差。

1.2影响控制状态

微型计算机测控系统在运作过程中需要接收信号和传递信号,且其所传递的控制信号比较强。在一般情况下,控制信号不容易受到外部干扰。但是状态信号的强度比较小,容易受到外部干扰。当状态信号与控制信号融合,控制信号不免会受到影响,使计算机测控系统的控制状态失调。

1.3数据受损严重

对微型计算机的测控系统进行分析,发现其中有RAM储存器,且这一储存器具有突出的读写功能。当微型计算机受到外部环境的干扰,RAM储存器会发生变化,其中的数据可能发生改变。程序数据虽然不易发生篡改现象,但是RAM储存器中的数据却难以摆脱干扰影响,导致了系统数据的损坏。

1.4系统运行失稳

在微型计算机测控系统的运行过程中,CPU占据着非常重要的位置。一旦CPU程序受到干扰,就会影响微型计算机测控系统的平稳运行,阻碍程序的有效执行。当外部环境的干扰持续加大,系统内部程序执行将全部失效,使系统进入瘫痪状态。

2硬件抗干扰技术综合策略

2.1电源系统抗干扰技术

微型计算机测控系统最容易受到交流电源系统的影响,交流电源系统的危害性较大,污染范围非常广泛。在工业迅猛发展的背景下,交流电源系统的污染问题频繁发生。交流电理想频率状态为五十赫兹,但是受到负载影响,电源电压波动较大,交流电的尖峰脉冲可以达到几千伏,这会给系统带来致命伤害。为了抵抗交流电源系统的干扰,可以采用如下几种技术举措:(1)可以应用电子交流稳压器。稳压器可以将电压稳定在一定范围之内,避免交流电源系统的电压过大或过小,同时可以对电压波形畸变进行有效控制,保证电力的持续供应。(2)可以应用低通滤波器,对高次谐波进行过滤。(3)可以采用隔离变压器,对交流电源系统的噪声进行隔断。(4)可以采用双T滤波器,消除五十赫兹工频干扰。(5)可以应用UPS,对RAM储存器的数据进行保护,避免储存器数据丢失对测控系统运行造成不利影响。(6)可以采用并行供电方式,安装稳压集成块,避免局部对整体系统运行造成的影响。

2.2I/O通道的抗干扰技术

干扰信号可以从I/O通道中进入,并对信号电缆产生影响。为了抵抗I/O通道的干扰,可以采用如下几种技术举措:(1)可以采用硬件滤波的方式。在干扰信号进入之前,可以应用低通滤波器,对干扰信号进行排除。RC滤波器的使用成本较小,使用范围比较广泛。有源滤波器对五十赫兹以下的信号干扰力度较大。不同滤波器的效果不同,可以根据实际情况进行选择。(2)可以采用信号屏蔽的方式。很多微型计算机测控系统受到外部环境的影响,面临的干扰问题比较严重,可以采用信号屏蔽方式,形成不同的屏蔽层。(3)可以采用差动方式传递信号。差动方式传递信号可以削弱噪声影响,对共模噪声进行抑制。(4)可以采用光纤方式传递信号。光纤的传递距离比较长,而且损耗相对较小,适用于主机之间的通信。

2.3接地抗干扰技术

为了保证微型计算机测控系统的科学运转,需要解决接地问题,保证接地点的可靠性。为了提高接地抗干扰水平,可以采用以下几种技术举措:(1)可以采用单点接地方式,应用分别汇流方法,并形成多层汇流条。(2)可以采用主机接地的方法,将主机的外壳作为一层屏蔽。(3)可以构建不同的屏蔽层,并且只在一点接地。

3软件抗干扰技术综合策略

3.1数字滤波抗干扰技术

在抗干扰过程中,也可以应用数字滤波软件。在应用数字滤波软件的过程中,滤波器可以对信号进行检测,有效排除干扰信号。数字滤波软件可以对各类信号进行逻辑运算和统一处理,查表法是非常常见的测控方法,可以降低信号逻辑运算的难度。

3.2软件冗余抗干扰技术与数字滤波抗干扰技术相比,软件冗余抗干扰技术原理相对复杂,具体包括以下几项:第一是指令复执。在程序运行的过程中,如果出现了失误,需要重新执行指令,克服故障问题。指令复执的要求具有科学性特征,次数没有统一规定。第二是程序卷回。在程序运行的过程中,需要对某一段程序进行重复执行,因此要对系统程序进行分段。卷回的次数同样没有规定,直到故障彻底清零。

3.3监控定时器抗干扰技术

为了提高测控系统的抗干扰水平,还可以应用监控定时器,对测控应用程序的路径进行动态监测,确保路径返回的准时性、有效性。一般来说,监控定时器经常被应用在无人值守的微型计算机测控系统中。

4结论

综上所述,微型计算机测控系统在运行过程中容易受到外部环境影响,需要采用科学的抗干扰技术。

参考文献

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作者:王维佳 单位:郑州大学物理工程学院

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