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探究機電一體化系統(tǒng)抗干擾問題
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摘要：所謂的抗干擾技術(shù)就是指，在電子設(shè)備進行研究的過程中，對外部和內(nèi)部的干擾信息進行抵抗，從而確保設(shè)備系統(tǒng)的正常運行。在機電一體化系統(tǒng)運行的過程中，會發(fā)出一種電磁干擾型號，這對周圍的電氣設(shè)備有著一定的影響，因此為了保證其他電子設(shè)備的正常運行，我們就對機電一體化系統(tǒng)的干擾問題進行研究從而采取相應(yīng)的解決措施。本文通過對機電一體化干擾形成的要素進行簡要的介紹，總結(jié)了具體的抗供電干擾措施，對軟件抗干擾技術(shù)進行闡述，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(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到各種機械設(shè)備當(dāng)中，對其進行多功能智能化的管理，有效的提高了機械設(shè)備的工程效率。但是，人們逐漸的發(fā)現(xiàn)，機電一體化系統(tǒng)正常運行的過程中，它會產(chǎn)生出一種電磁干擾信號，對周圍的電氣元件的正常工作有著一定的影響，從而導(dǎo)致機械設(shè)備在運行的過程當(dāng)中會出現(xiàn)一定的問題，如果機電一體化系統(tǒng)中的干擾問題沒有得到很好的解決，那么將會直接影響設(shè)備的部分功能，最終會導(dǎo)致機械設(shè)備癱瘓。
一、 形成干擾的要素
在對機電一體化系統(tǒng)抗干擾的進行解決前，我們要對形成干擾的要素進行充分的了解，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方面：干擾源、傳播途徑以及載體。這三個干擾要素雖然都有著很大的區(qū)別，而且都是獨立的個體，但是在這三個要素都有著十分緊密的關(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(tǒng)或者設(shè)備。它在干擾形成的過程中，有著十分重要的地位，是干擾產(chǎn)生的基礎(chǔ)。
2、傳播途徑
傳播途徑是干擾信號在傳播過程中所需要的路徑。而且不同的干擾信號有著不同的傳播方法。比如電磁信號主要是借助導(dǎo)體來進行傳播的們我們就將這種傳播方法稱之為，導(dǎo)體傳播。而且傳播途徑也是干擾擴散的主要因素。
3、載體
這個概念我們就很好理解，它主要是指設(shè)備的某個環(huán)節(jié)受到干擾信號的影響，從而出現(xiàn)的電氣參數(shù)。這種載體在傳播的過程中，不能產(chǎn)生或者減弱干擾型號，但是我們可以通過其他的方法將其載體中的干擾信號進行弱化，從而有效的提高電氣設(shè)備中的抗干擾能力。載體在接受干擾信號的過程中，主要有兩種方法一種是傳導(dǎo)耦合，另一種是輻射耦合，這兩種干擾方法在不同的情況下，有著不同的應(yīng)用情況，因此我們在選擇抗干擾措施的時候，我們要對其干擾信號的傳播情況進行詳細的分析。
二、干擾源
(1)供電干擾
大功率設(shè)備會造成電網(wǎng)的嚴(yán)重污染，使得電網(wǎng)電壓大幅度地漲落、浪涌，大功率開關(guān)的通斷，電動機的啟停等原因，電網(wǎng)上常常出現(xiàn)很高的尖峰脈沖干擾。據(jù)統(tǒng)計，電源的投入、瞬時短路、欠壓、過壓、電網(wǎng)竄入的噪聲引起CPU(中央處理器)誤動作及數(shù)據(jù)丟失占各種干擾的90%以上。
(2)過程通道干擾
過程通道干擾主要來源于長線傳輸。當(dāng)系統(tǒng)中有電氣設(shè)備漏電，接地系統(tǒng)不完善，或者傳感器測量部件絕緣不好等;及各通道的傳輸線如果處于同根電纜或捆扎在一起，尤其是將信號線與交流電源線處于同一根管道時，產(chǎn)生的共�；虿钅ｋ妷憾紩绊懴到y(tǒng)，使系統(tǒng)無法工作。
(3)場干擾
系統(tǒng)周圍的空間總存在著磁場、電磁場、靜電場，如太陽及天體輻射;廣播、電話、通訊發(fā)射臺的電磁波;周圍中頻設(shè)備發(fā)出的電磁輻射等。這些場干擾會通過電源或傳輸線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(tǒng)的抗干擾
對有效對干擾信號進行有效的控制，我們首先要做的就是在配電系統(tǒng)上采取相應(yīng)的城市，然后通過分立式供電方案，對其電路元件進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(shè)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(xiàn)象的發(fā)生，可以有效的提高供電系統(tǒng)的可靠性。除此之外，在不同電流情況的中，我們采用的引入線就不同，比如在交流電中，我們采用的引入線就是粗導(dǎo)線，這樣可以有效的減少干擾信號的產(chǎn)生量，從而起到一個良好的抗干擾的作用。
(2)利用電源監(jiān)視電路
我們除了實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(tǒng)中設(shè)置監(jiān)視電路，可以很好的對電源起到一定的保護作用，當(dāng)電源電路出現(xiàn)問題以后，我們就要采取相應(yīng)的保護措施，來對其進行抗干擾控制，以確保電源系統(tǒng)不會受到電磁信號的干擾。
四、過程通道抗干擾措施
(1)光電隔離
光電隔離是以光作為媒介在隔離的兩端進行信號傳輸?shù)�，所用的就是光電耦合器。利用光電耦合器的電流傳輸特性，在長線傳輸時可以將模塊間兩個光電耦合器件用連線“浮置”起來，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)公共線時所產(chǎn)生的噪聲電壓互相竄擾，而且有效地解決了長線驅(qū)動和阻抗匹配問題。
(2)雙絞線傳輸
在長線傳輸中，雙絞線是較常用的一種傳輸線，與同軸電纜相比，雖然頻帶較窄，但阻抗高，降低了共模干擾。由于雙絞線構(gòu)成的各個環(huán)路，改變了線間電磁感應(yīng)的方向，使其相互抵消，因而對電磁場的干擾有一定的抑制效果。
(3)阻抗匹配
長線傳輸時，若收發(fā)兩端的阻抗不匹配，則會產(chǎn)生信號反射，使信號失真，其危害程度與傳輸?shù)念l率及傳輸線長度有關(guān)。
(4)電流傳輸
長線傳輸時，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
強電饋線必須單獨走線，強信號線與弱信號線應(yīng)盡量避免平行走向。
五、場干擾的抑制
防止場干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。須注意以下問題：
(1)消除靜電干擾最簡單的方法是把感應(yīng)體接地，接地時要防止形成接地環(huán)路。
(2)為了防止電磁場干擾，可采用帶屏蔽層的信號線，并將屏蔽層單端接地。
(3)不要把導(dǎo)線的屏蔽層當(dāng)作信號線或公用線來使用。
(4)在布線方面，不要在電源電路和檢測、控制電路之間使用公用線，也不要在模擬電路和數(shù)字脈沖電路之間使用公用線，以免互相串?dāng)_。
六、軟件抗干擾技術(shù)
各種形式的干擾最終會反映在系統(tǒng)的微機模塊中，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集誤差、控制狀態(tài)失靈、存儲數(shù)據(jù)竄改以及程序運行失常等后果，雖然在系統(tǒng)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(tǒng)正常工作。因為軟件抗干擾是屬于微機系統(tǒng)的自身防御行為，實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受到任何損毀，或易損壞的單元設(shè)置有監(jiān)測狀態(tài)可查詢。
(2)系統(tǒng)的程序及固化常數(shù)不會因干擾的侵入而變化。
(3)RAM區(qū)中的重要數(shù)據(jù)在干擾侵入后可重新建立，并且系統(tǒng)重新運行時不會出現(xiàn)不允許的數(shù)據(jù)。
七、結(jié)束語
由此可見，機電一體化系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的干擾信號，對電氣設(shè)備都有著一定的影響，這嚴(yán)重影響了正常電氣設(shè)備的正常運行，對企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展到來了一定的阻礙，因此為了避免這樣影響的發(fā)生，我們在設(shè)備運行的過程中采取了一系列的保護措施，從而有效的提高了設(shè)備的工作效率，推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展。
參考文獻
[1] 張玉存. 對當(dāng)代機電一體化系統(tǒng)抗干擾能力的研究[J]. 黑龍江科技信息. 2010(23)
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