第七章 单片机控制系统抗干扰技术本章将从干扰源的来源、硬件、软件以及电源系统各方面讨论分析并给出有效可行的解决办法。 第一节 干扰的来源及分析一、主要的干扰源影响正常工作的信号称为噪声,又称干扰。举例:在单片机控制系统中,出现了干扰,就会影响指令的正常执行,造成控制事故或控制失灵;在测量通道中产生了干扰,就会使测量产生误差,计数器收到干扰有可能乱记数,造成记数不准,电压的冲击有可能使系统遭到致命的破坏。 凡是能产生一定能量,可以影响到周围电路正常工作的媒体都可认为是干扰源。干扰有的来自外部,有的来自内部。一般来说,干扰源可分为以下三类: ① 自然界的宇宙射线,太阳黑子活动,大气污染及雷电因素造成的; ② 物质固有的,即电子元器件本身的热噪声和散粒噪声;③ 人为造成的,主要是由电气和电子设备引起。举例:在系统工作的环境中广泛存在,包括动力电网的电晕量放电、绝缘不良的弧光放电、沟通接触器、开关电感负载的继电器接点引起的电火花,照明灯管所引起的放电、变压器、电焊机、吊车,大功率设备启动浪涌,可控硅开关造成的瞬间尖峰,都会对电网产生影响。另外像大功率广播、电视、通讯、雷达、导航、高频设备以及大功率设备所发出的空间电磁干扰。系统本身电路的过渡过程,电路在状态转换时引起的尖峰电流,电感或电容所产生的瞬间电压和瞬变电流也会对系统工作产生千扰。另外,印制电路板布局不合理、布线不周到、排列不合理、粗细不合理,使电路板自身产生相互影响,系统安装布线不合理,强弱电走线不能分开,造成相互干扰。二、噪声干扰产生的原因 ① 电路性干扰。电路性干扰是由于两个回路经公共阻抗耦合而产生的,干扰量是电流。 ② 电容性干扰。电容性干扰是由于干扰源与干扰对象之间存在着变化的电场,从而造成了干扰影响,干扰量是电压。 ③ 电感性干扰。电感性干扰是由于干扰源的交变磁场在干扰对象中产生了干扰感应电压。而产生感应电压的原因则是由于在干扰源中存在着变化电流。 ④ 波干扰。波干扰是传导电磁波或空间电磁波所引起的。空间电磁波的干扰量是电场强度和磁场强度。传导波的干扰量是传导电流和传导电压。三、干扰窜入系统的渠道环境对单片机控制系统的干扰一般都是以脉冲的形式进人系统的,干扰窜入系统的渠道主要有三条,如图 7-1 所示。 由图中可见,空间干扰(场干扰)是通过电磁波辐射入系统;过程通道干扰是通过和主机系统相连接的输入通道、输出...