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摘要:微型計算機測控系統在運行的過程中會受到外部要素的影響,使系統運轉失衡。為了避免出現這種狀況,需要采用科學的抗干擾技術。本文將具體探討微型計算機測控系統抗干擾技術的綜合策略,希望能為相關人士提供一些參考。
【關鍵詞】微型計算機;測控系統;抗干擾技術
微型計算機測控系統受外界環境影響較大,一旦外部環境加大干擾影響,就會使系統運行陷入困境。干擾信號包括有用信號和雜散信號,雜散信號會阻斷數據傳輸,影響微型計算機的測控效率。對測控系統的運行環境進行分析,發現電磁干擾問題比較常見,很容易破壞數據,使測控系統無法發揮效用。在這種情況下,必須應用抗干擾技術,降低計算機測控系統運行的故障率。
1微型計算機測控系統的干擾影響
1.1加大數據誤差
外部干擾會進入到信號輸入通道中,對系統信號進行干擾。有用信號受到干擾信號的影響,會出現較大的數據誤差。如果有用信號的強度加大,干擾信號對有用信號的影響會趨向減弱狀態;如果有用信號的強度較小,干擾信號對數據采集的干擾會持續加劇,使數據出現較大的誤差。
1.2影響控制狀態
微型計算機測控系統在運作過程中需要接收信號和傳遞信號,且其所傳遞的控制信號比較強。在一般情況下,控制信號不容易受到外部干擾。但是狀態信號的強度比較小,容易受到外部干擾。當狀態信號與控制信號融合,控制信號不免會受到影響,使計算機測控系統的控制狀態失調。
1.3數據受損嚴重
對微型計算機的測控系統進行分析,發現其中有RAM儲存器,且這一儲存器具有突出的讀寫功能。當微型計算機受到外部環境的干擾,RAM儲存器會發生變化,其中的數據可能發生改變。程序數據雖然不易發生篡改現象,但是RAM儲存器中的數據卻難以擺脫干擾影響,導致了系統數據的損壞。
1.4系統運行失穩
在微型計算機測控系統的運行過程中,CPU占據著非常重要的位置。一旦CPU程序受到干擾,就會影響微型計算機測控系統的平穩運行,阻礙程序的有效執行。當外部環境的干擾持續加大,系統內部程序執行將全部失效,使系統進入癱瘓狀態。
2硬件抗干擾技術綜合策略
2.1電源系統抗干擾技術
微型計算機測控系統最容易受到交流電源系統的影響,交流電源系統的危害性較大,污染范圍非常廣泛。在工業迅猛發展的背景下,交流電源系統的污染問題頻繁發生。交流電理想頻率狀態為五十赫茲,但是受到負載影響,電源電壓波動較大,交流電的尖峰脈沖可以達到幾千伏,這會給系統帶來致命傷害。為了抵抗交流電源系統的干擾,可以采用如下幾種技術舉措:(1)可以應用電子交流穩壓器。穩壓器可以將電壓穩定在一定范圍之內,避免交流電源系統的電壓過大或過小,同時可以對電壓波形畸變進行有效控制,保證電力的持續供應。(2)可以應用低通濾波器,對高次諧波進行過濾。(3)可以采用隔離變壓器,對交流電源系統的噪聲進行隔斷。(4)可以采用雙T濾波器,消除五十赫茲工頻干擾。(5)可以應用UPS,對RAM儲存器的數據進行保護,避免儲存器數據丟失對測控系統運行造成不利影響。(6)可以采用并行供電方式,安裝穩壓集成塊,避免局部對整體系統運行造成的影響。
2.2I/O通道的抗干擾技術
干擾信號可以從I/O通道中進入,并對信號電纜產生影響。為了抵抗I/O通道的干擾,可以采用如下幾種技術舉措:(1)可以采用硬件濾波的方式。在干擾信號進入之前,可以應用低通濾波器,對干擾信號進行排除。RC濾波器的使用成本較小,使用范圍比較廣泛。有源濾波器對五十赫茲以下的信號干擾力度較大。不同濾波器的效果不同,可以根據實際情況進行選擇。(2)可以采用信號屏蔽的方式。很多微型計算機測控系統受到外部環境的影響,面臨的干擾問題比較嚴重,可以采用信號屏蔽方式,形成不同的屏蔽層。(3)可以采用差動方式傳遞信號。差動方式傳遞信號可以削弱噪聲影響,對共模噪聲進行抑制。(4)可以采用光纖方式傳遞信號。光纖的傳遞距離比較長,而且損耗相對較小,適用于主機之間的通信。
2.3接地抗干擾技術
為了保證微型計算機測控系統的科學運轉,需要解決接地問題,保證接地點的可靠性。為了提高接地抗干擾水平,可以采用以下幾種技術舉措:(1)可以采用單點接地方式,應用分別匯流方法,并形成多層匯流條。(2)可以采用主機接地的方法,將主機的外殼作為一層屏蔽。(3)可以構建不同的屏蔽層,并且只在一點接地。
3軟件抗干擾技術綜合策略
3.1數字濾波抗干擾技術
在抗干擾過程中,也可以應用數字濾波軟件。在應用數字濾波軟件的過程中,濾波器可以對信號進行檢測,有效排除干擾信號。數字濾波軟件可以對各類信號進行邏輯運算和統一處理,查表法是非常常見的測控方法,可以降低信號邏輯運算的難度。
3.2軟件冗余抗干擾技術與數字濾波抗干擾技術相比,軟件冗余抗干擾技術原理相對復雜,具體包括以下幾項:第一是指令復執。在程序運行的過程中,如果出現了失誤,需要重新執行指令,克服故障問題。指令復執的要求具有科學性特征,次數沒有統一規定。第二是程序卷回。在程序運行的過程中,需要對某一段程序進行重復執行,因此要對系統程序進行分段。卷回的次數同樣沒有規定,直到故障徹底清零。
3.3監控定時器抗干擾技術
為了提高測控系統的抗干擾水平,還可以應用監控定時器,對測控應用程序的路徑進行動態監測,確保路徑返回的準時性、有效性。一般來說,監控定時器經常被應用在無人值守的微型計算機測控系統中。
4結論
綜上所述,微型計算機測控系統在運行過程中容易受到外部環境影響,需要采用科學的抗干擾技術。
參考文獻
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作者:王維佳 單位:鄭州大學物理工程學院