計(jì)算機(jī)測控技術(shù)論文(2)
計(jì)算機(jī)測控技術(shù)論文
計(jì)算機(jī)測控技術(shù)論文篇二
探析微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)綜合策略
【摘 要】微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)受到較多方面的影響，使得系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，針對這種情況就要對這些干擾因素進(jìn)行抗干擾措施。本文將詳述干擾對測控系統(tǒng)的影響、常見的干擾現(xiàn)象以及抗干擾的綜合策略。
【關(guān)鍵詞】微型計(jì)算機(jī) 測控系統(tǒng) 抗干擾技術(shù)
微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)受到外界環(huán)境的較大干擾，微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的干擾指的是除了有用信號之外的雜散信號，這些雜散的信號會(huì)使得測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸或者控制系統(tǒng)受到很大的影響，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)無法運(yùn)行。微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境非常復(fù)雜，因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境中有非常強(qiáng)烈的電磁干擾現(xiàn)象。電磁干擾現(xiàn)象會(huì)使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)受到較嚴(yán)重的影響，并且可能對測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)造成破壞，那么所得到的測控?cái)?shù)據(jù)則存在著較大的差異。微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)能在運(yùn)行中發(fā)揮智能作用，而且在測控系統(tǒng)受到干擾的同時(shí)發(fā)揮智能作用，使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的抗干擾能力更強(qiáng)，有效的增強(qiáng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性。
一、干擾對計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的影響
干擾有多種形式而且還有多種傳導(dǎo)模式，干擾可以通過耦合通道來傳入計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)，使得計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性顯著降低，干擾對計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的影響如下。
(一)數(shù)據(jù)采集誤差變大
干擾會(huì)入侵到測控系統(tǒng)信號的輸入通道，使得有用信號中包含干擾信號，那么在數(shù)據(jù)采集的過程中就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差[1]，如果有用信號的強(qiáng)度較小時(shí)，那么干擾信號對于計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集干擾就更加嚴(yán)重。
(二)控制狀態(tài)失靈
微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)所傳出的控制信號非常強(qiáng)，在傳播過程中較難被外界干擾，但是輸出的控制信號會(huì)與狀態(tài)信號結(jié)合，一旦狀態(tài)信號受到干擾就會(huì)使得影響控制信號，從而導(dǎo)致微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的控制失常。
(三)數(shù)據(jù)受干擾而發(fā)生變化
微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中RAM儲(chǔ)存器是可以讀寫的，如果受到干擾的情況下RAM的數(shù)據(jù)會(huì)被篡改，但是微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中的程序數(shù)據(jù)不容易被損壞，而RAM中的數(shù)據(jù)受干擾的影響較大，系統(tǒng)受到的損壞部分是由RAM中的數(shù)據(jù)受損數(shù)據(jù)而決定的。
(四)程序運(yùn)行失常
CPU是維持程序正常運(yùn)行的關(guān)鍵，如果CPU中的程序受到干擾的就會(huì)使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的運(yùn)行受到非常大的影響[2]，使得系統(tǒng)所有程序的執(zhí)行都變得沒有作用，最終導(dǎo)致系統(tǒng)陷入死循環(huán)，系統(tǒng)癱瘓。
二、常見的微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)干擾現(xiàn)象
微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生較多的干擾，而且還有無線電波、雷電以及強(qiáng)電流都會(huì)對微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)造成影響，而干擾主要是通過以下方式來實(shí)現(xiàn)的。
(一)直接耦合方式
直接耦合方式對微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的干擾較多，但是直接耦合方式對于微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的干擾程度較小。而干擾噪聲是直接通過耦合方式進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)部，使得系統(tǒng)內(nèi)部受到較嚴(yán)重的損壞。
(二)公共抗阻耦合方式
公共耦合方式是一種非常常見的耦合方式，公共耦合方式發(fā)生的環(huán)境是要兩個(gè)電路有共同通路，即兩個(gè)電路的電源流進(jìn)同一個(gè)公共抗阻，這樣就會(huì)使得抗阻上的電壓變換到另一個(gè)電路之上[3]，那么對于微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性有非常大的影響，使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不可靠。
(三)靜電耦合方式
靜電耦合也被稱為電場耦合或者電容耦合，是由于分布電容的存在而產(chǎn)生的一種耦合方式，因?yàn)榉植茧娙莸母浇鼤?huì)產(chǎn)生噪聲電壓，從而影響微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(四)磁場耦合方式
微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境大多為大功率設(shè)備或者強(qiáng)電流設(shè)備，而這些設(shè)備運(yùn)行的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的磁場，這些磁場互相疊加就會(huì)使得系統(tǒng)的信號受到較大的影響，因?yàn)閺?qiáng)電場疊加會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲電壓。
三、微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的綜合策略
微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的綜合策略分為硬件抗干擾技術(shù)以及軟件抗干擾技術(shù)，下面將詳述這兩者技術(shù)的抗干擾措施。
(一)微型計(jì)算機(jī)測控技術(shù)的硬件抗干擾技術(shù)
微型計(jì)算機(jī)測控技術(shù)的硬件抗干擾措施主要包括電源系統(tǒng)抗干擾技術(shù)、I/O通道的抗干擾措施、接地系統(tǒng)抗干擾措施以及其它抗干擾措施。微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中最大的干擾源是交流電源，而且隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，交流電源干擾日趨嚴(yán)重。由于大功率用電設(shè)備的影響會(huì)產(chǎn)生較大的電壓波動(dòng)，高峰電壓可以達(dá)到幾千伏，這樣的話對于微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的危害是非常大的。
(二)微型計(jì)算機(jī)測控技術(shù)的軟件抗干擾技術(shù)
微型計(jì)算機(jī)測控技術(shù)的軟件抗干擾技術(shù)包括數(shù)字濾波、軟件冗余以及利用監(jiān)控定時(shí)器是CPU復(fù)位，數(shù)字濾波是軟件抗干擾技術(shù)中最實(shí)用的措施，數(shù)字濾波可以對微型計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字信號利用軟件進(jìn)行邏輯運(yùn)算和處理，使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定[4]。利用監(jiān)控定時(shí)器是CPU復(fù)位即俗稱的看門狗，其作用是在CPU受到極大干擾的情況下使得CPU內(nèi)部運(yùn)行的程序回到原來的運(yùn)行軌道上，這樣就可以使得微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性極大的提高，對于無人遙測的微型計(jì)算機(jī)測控技術(shù)而言更加可靠。
微型計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)及其容易受到外界環(huán)境的干擾，如果測控技術(shù)沒有較好的抗干擾能力就不能保證測控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
[1]李霖;單片機(jī)測控系統(tǒng)的抗干擾措施分析[J];機(jī)電信息;2011年
[2]吳秋寧 邵建龍 呂英英;提高單片機(jī)測控系統(tǒng)的抗干擾能力的研究[J];電子測量技術(shù);2010年
[3]李桂巖 魏賓 谷秀明;單片機(jī)測控系統(tǒng)的抗干擾措施[J];可編程控制器與工廠自動(dòng)化;2011年
[4]吳興純 趙金燕 楊秀蓮;單片機(jī)運(yùn)用系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù)研究與分析[J];電子設(shè)計(jì)工程;2011年
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