無線干擾措施

電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)是干擾電纜信號並降低信號完好性的電子噪音,EMI通常由電磁輻射發生源如馬達和機器產生。電磁干擾是人們早就發現的電磁現象,它幾乎和電磁效應的現象同時被發現,1981年英國科學家發表“論干擾”的文章,標誌著研究干擾問題的開始。1989年英國郵電部門研究了通信中的干擾問題,使干擾問題的研究開始走向工程化和產業化。 無線干擾措施影響到單片機的套用過程中系統的可靠性和穩定性。因此,單片機套用系統設計方和使用方必需對影響單片機系統的無線干擾源採取必要的防護措施。

簡介

對工業系統形成電磁干擾的來源主要有三個:一是空間場干擾,通過電磁波輻射竄入系統;二是電源干擾,它直接侵害系統;三是信號干擾通道,通過與主機相連的前、後通道進入系統。為了確保儀器儀表自身準確可靠、穩定連續地運行,因而有必要對單片機套用系統採取一些綜合的措施,使系統受到干擾後能自動恢復正常工作,保證其長期可靠、穩定地運行,符合儀器儀表的電磁兼容性標準.

措施

1、選用低頻率的微處理器

選用外時鐘頻率低的微處理器可以有效降低噪聲和提高系統的抗干擾能力,同樣頻率的方波和正弦波,方波中的高頻成份比正弦波多,頻率越高越容易發射出成為噪聲源.應此在符合系統性能要求的前提下儘量採用低頻率的微處理器.

2、 印刷線路板的布線及元件的合理排列

排列的位置應充分考慮抗電磁干擾問題,各部件之間的引線要儘量短.信號線上路板上傳輸,其延時時間不應大於所用器件的標稱延時時間.在布局上,把模擬信號部分、高速數位訊號部分、噪聲源部分(繼電器開關)這三部分合理的分開,使互相之間的信號耦合最小。

在重要以及易受干擾的的電路板對外接口線路中串接高頻扼流環,以抑制高頻干擾同時也起到抗操作人員所帶靜電的作用。

在信號輸出及輸入端使用光耦進行光電隔離,光耦兩端使用分離的電源,能有效地抑制尖脈衝及各種噪聲的干擾.在光電耦合器的輸入端,即使是幅值很高的干擾,也會由於沒有足夠的能量使發光二極體發光而被抑制.

採用單點接地法。在每片晶片電源端加一個0.1μF去耦電容,這個電容有兩個作用:一方面是本積體電路的蓄能電容,提供和吸收該積體電路開門關門的充放電能量;另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。在電源一進入電路板的地方加一個10μF的去高頻電容。

儘量使用45度折線而不用90度折線布線以減少高頻信號對外的發射與耦合。任何信號都不形成環路。

3、採用禁止技術

以銅或鋁等導電性能良好的金屬材料製作的封閉金屬盒可以破壞電場干擾途經且有靜電禁止功能,這種禁止盒接地後還可破壞磁場干擾途經,兼有電磁禁止功能.

4、使用硬體“看門狗”

“看門狗”計時器電路英文名為Watchdog Timer,簡稱WDT。其作用是監測單片機的運行,一旦發現“當機”就發出復位信號恢復程式的正常運行。WDT電路種類很多,但基本原理相同。WDT電路是一個獨立的計時器,單片機在正常的運行中會不斷發出計時清零信號給WDT,清WDT計時器,使WDT無法產生復位信號。如果單片機出現當機,則WDT計時器無法接收到清零信號,計時器計滿就產生溢出信號使單片機復位,恢復程式的正常運行。

但是硬體看門狗也並不是十全十美,有時也會出現當機而沒有復位的情況,因此考慮結合軟體抗干擾的方法加以處理。

5、提高軟體可靠性

在系統軟體開發過程中,為提高系統可靠性,儘量避免錯誤和故障的發生。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們