微機系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)有哪些

一、 物理性隔離

加大受擾電路、器件、或裝置與干擾源之間的距離，是降低干擾的一種最行之有效的措施。在實際布線時，布置得順序是：低電平模擬信號，一般數(shù)字電路，交流控制裝置，直流動力裝置，交流動力裝置等。

二、 屏蔽

為了將電子設(shè)備產(chǎn)生的電場或磁場限制在某一規(guī)定的空間范圍內(nèi)，或為了使設(shè)備或元件不受外部電磁場的影響，常常采用隔離屏蔽措施。

1、靜電屏蔽

2、低頻磁場屏蔽

3、電磁屏蔽

三、 接地

“地”理解為電路中的公共點或參考點，接地可理解為接一個等電位點，這個等電位點作為電位為“0”的參考，往往與大地電位相同，因而成為接地。但接地并非一定接大地。

根據(jù)接地作用，下面著重討論

1、安全接地

在強電控制系統(tǒng)中， 為防止人身安全， 防止觸電事故， 在中性點不接地電網(wǎng)中， 將電機和機床外殼接地實行保護。在電源中性點直接接地的低壓中， 將電氣設(shè)備的金屬外殼接在中線上， 實行保護性接零

2、信號接地

信號地線是指各信號的公共參考電位線。

3、電線屏蔽層的接地

當(dāng)放大器與傳感器距離較遠，信號傳輸線要采用屏蔽導(dǎo)線，并且屏蔽層應(yīng)接地，以防止外界干擾。

四、 過程輸入/輸出信號的隔離

目前的微機系統(tǒng)中，對于數(shù)字量的輸入信號，大部分都利用光電隔離器，也有一些使用脈沖變壓器隔離和運算放大器隔離；對于數(shù)字量輸出信號也是主要利用光電隔離。而在許多場合下如鋼廠等控制中，還要大量使用繼電器接點作為數(shù)字量輸出隔離器件；對于模擬量輸入信號，則許多場合下采用調(diào)制—解調(diào)式隔離放大器、運算放大器等；模擬量輸出信號隔離則可采用直流電壓隔離法及變換隔離法等。

1、光電隔離法

光電耦合是一種光電結(jié)合器件， 輸入端是發(fā)光器件（ 發(fā)光二機管） ， 輸出端由光接受器件（ 光敏三極管） 組成。當(dāng)工作電流達到發(fā)光二極管工作電流時， 二極管將電信號轉(zhuǎn)換成光信號， 光敏三極管接收發(fā)光二極管發(fā)出的光信號， 并將它轉(zhuǎn)換成電信號， 整個傳輸過程是通過一種電光 電的轉(zhuǎn)換完成的， 在電路上是完全隔離的

2、脈沖變壓器隔離

脈沖變壓器工作原理利用鐵心的磁飽和性能把輸入的正弦波電壓變成窄脈沖形輸出電壓的變壓器。可用于燃燒器的點火、晶閘管的觸發(fā)等。脈沖變壓器結(jié)構(gòu)為原繞組套在斷面較大的由硅鋼片疊成的鐵心柱上，副繞組套在坡莫合金材料制成的斷面較小的易于高度飽和的鐵心柱上，在兩柱中間可設(shè)置磁分路。電壓和磁通的關(guān)系，輸入電壓是正弦波，在左面鐵心 中產(chǎn) 生正弦磁通。右面鐵心中磁通高度飽和，是平頂波，它只有在零值附近發(fā)生變化，并立即飽和達到定值。當(dāng)右磁通過零值的瞬間，在副繞組中就感應(yīng)出極陡的窄脈沖電動勢。磁分路有氣隙存在，基本上按線性變化，與漏磁相似，其作用在于保證左磁通為正弦波。

3、模/數(shù)變換隔離電路

其輸入信號可以被設(shè)置為緩沖方式，在緩沖方式下能消除大的源阻抗的影響并通過一個RC濾波器對噪聲進行濾波和衰減RFI;所有的輸入信號都可以直接接入而不需要其他的信號放大環(huán)節(jié)進行調(diào)理，使其更適用于寬動態(tài)范圍和低頻信號的測量，如溫度、應(yīng)力、壓力傳感器等信號。

4、運算放大器隔離

運算放大器有輸入電阻無窮大，輸出電阻幾乎為零的特點 ，因此電壓跟隨器可以從信號源那里獲取盡可能多的電壓信號，而在輸出端負載能力更強。這珜既可以傳輸型號，又不會因為負載的原因?qū)е滦盘柊l(fā)生變化。

五、 濾波

濾波器可以抑制交流電源線上輸入的干擾及信號傳輸線上感應(yīng)的各種干擾，常用的濾波器件有電感、電容、電阻及壓敏電阻等。

1、交流電源濾波器

2、信號傳輸線的濾波

3、去耦濾波

六、 利用浪涌吸收器吸收浪涌噪聲

電路在雷擊或接通、切斷電感負載或切換大型負載時常常會產(chǎn)生很高的操作電壓，這種瞬時過電壓（或電流）稱為浪涌電壓（或浪涌電流），也是一種瞬變干擾。

常用的浪涌吸收器件有：

1、氧化鋅壓敏電阻

2、直流浪涌吸收電路

3、交流浪涌吸收電路

4、放電管

5、新型半導(dǎo)體雪崩二極管