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技术文章  

电磁流量计硬件抗干扰技术研究


发布日期:2020-11-10 点击:75次
  为了克服电磁流量计可能发生的各种干扰,保证流量检测系统能够可靠的运行.在硬件方面可以采取如下的抗干扰技术描施: 
(l)抑制电派千扰 
  传导干扰通常由交流电洲端引入系统内部.在体积较小的电子产品中,这种千扰是无法完全克服的,只能尽量减少进入干扰脉冲的幅度,为了抑侧这种干扰,系统通常在交流进线端串接低通LC滩波器。同时为了抑制电源浪涌电流的冲击,系统还必须在电源线之间及电浑线对地之间分别加歧压峨电阻。 
(2)抑制传愉线干扰
  双芯屏蔽电缆较强的抗干扰能力,可以抑制杂散电班场通过感应和辐射方式进入信道而产生的干扰。因此,对于系统中传输距离较长的各线路通常选用屏蔽电挽来实现系统部分的连接.以达到执干扰目的。在一些应用环境比较恶劣的系统中,为了进一步抑制干扰,可采用光电隔离方式将系统控制部分与I/O部分分开,并采用双电源供电.最后,还可以采用屏蔽驱动功能放大电路,来抑侧传输线的干扰. 
(3)尽量减少干扰
  由于于扰抑制受设备体积、成本等多种因素的影响和限制,不可能完全抑制掉.因此在进行系统电路设计时必硕采取相应的措施,以保证系统能够可旅地运行。通常地做法有:l)增加硬件看门狗电路.2)选择执千扰能力较弓的单片机系列。3)尽可能使用单片机的内部存翩器和内部数据存储器而不使用外部总线连接这些器件。4)协调好电路中不同类型IC的电平匹配。5)数据总线和控制总线间形成板与板连接时.应加总线奥动器
(4)提高PCB(印荆电路板)设计的抗+扰能力
  在电磁流量计模拟电路的设计中人们十分注意PCB的工艺设计,因为微伏或毫伏极的干扰会对模拟信号放大造成很大的误差,甚至使检侧结果完全没有意义.而在效字电路中.由于数字电路只有较高的嗓户容限,人们往往忽视对电路板设计工艺的严格要求。其实,电路出现千扰以及EMC难以通过大多由于PCB的设计存在问题.在静态无干扰的情况下,系统一般都可以稳定工作(即使PCB设计存在某些闷砚)。但在有干扰脉冲时,系统就可能会出现死机,程序跑飞等不稳定的问胜.PLB的工艺设计通常要旅点注意以下几个方面: 
  首先是地线的设计。在具有模拟和数字混合电路的PCB中,数字地和模拟地应分开走线,最后只有一点通过磁珠连通.高频、微弱信号易受干扰.因此应该用地线将其与其它电路分隔.另外.地线的设计要尽皿粗,对易受干扰的部分应加装与地线相联的屏蔽.
  其次是加装集成电路去藕电容.电网干扰或多或少会通过各种架道进到PCB上:电路的瞬态信号电平转换也会在PCB 内部产生干扰。因此,合理加装去耦电容是十分必耍的。在小信号的输入端.如传感器信号的放大输入级,应在靠近管脚处加装容值较小的电容(如0.1uF)以滤除高频干扰。
  最后是信号线的布局。在PCB中,必须将数字信号、模拟信号、功率较大电压较高的信号线分开布线,特别应防止强弱不同的信号线井行走线.对于高频信号更要注意其分布参数及辐射的影响. 
(5)设计性能优异的前放大器  
  电磁流量计传感器输出信号十分微弱,内阻抗较高,因此高输入阻抗、低漂移、低嗓声、高共棋抑制比前置放大器才能满足抗同相共棋干扰的要求.加上采用输入保护技术.共模电压自举技术和接地技术更可大大提高杭共模干扰的能力,抑制零点漂移的影响。
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