谘詢電話

ENGLISH0755-88840386
新聞中心

谘詢電話

0755-88840386
您的位置:首頁 > K8凯发大酒店天生赢家專題 > 專業技術專題 > 工業自動化稱重儀表>詳情頁

稱重控製儀表的可靠性及抗幹擾設計探討

發布時間:2021-01-23 14:19:45 |來源:網絡轉載

一、概述
近年來,隨著電子技術的快速發展和電路技術的提高,衡器的設計更加簡單,使用的元器件也更少!與此同時,稱重控製儀表的性能和可靠性也得到了快速發展。它的稱重速度、計量精度和穩定性都有了很大的提高。但由於稱重控製儀表工作環境惡劣,有的是高溫高輻射的場合,有的是電網汙染嚴重的場合(如電網中有大功率晶閘管或大功率電機等)。),還有一些野外工作。這些場合都可能有強幹擾源。這在設計上對儀器的抗幹擾提出了更高的要求。根據幹擾類型描述了以下設計措施。
二、電路本身產生的噪聲
(1)電源電路引起的幹擾。
市電通過電力變壓器獲得所需的交流電壓,經整流濾波後進入三端穩壓器,獲得各種DC電壓。其實!所有這些部分都有可能產生幹擾,電網的幹擾部分是高頻幹擾,部分是低頻幹擾。低頻幹擾可以作為濾波電路中的紋波進行濾波,高頻部分可以通過噪聲濾波器進行濾波。電力變壓器根據電磁感應原理工作。因為磁路不是完全閉合的,所以有一部分泄漏在周圍形成幹擾,可以通過電磁屏蔽消除。至於整流電路,由於整流二極管是非線性元件,工作時會產生基波為50Hz的多次諧波。如果這些諧波闖入下麵的係統!也會對係統造成威脅。“解決方案是在每個二極管的兩側並聯一個0.01uF的聚乙烯電容。另外,布線PCB時,信號放大器要盡量遠離電源和電源變壓器!最好把整個係統的電源分開。
(2)電源接口幹擾。
有些儀器需要驅動一些執行器,如電磁閥、電機、電爐絲等。這些元件由繼電器或晶閘管驅動,這些元件的打開會產生各種諧波和電磁波,因此在設計儀器時必須采取有效措施屏蔽這些幹擾。對於繼電器,觸點的斷開或閉合是幹擾源。解決辦法是在其觸頭兩側增加阻容吸收電路,晶閘管電路也可以采用同樣的方法。
三、外界幹擾。
外界幹擾主要是電磁幹擾和輻射幹擾,如果儀器在某些特定場合工作的話!比如在中頻爐或者電焊機附近,這些設備工作時會向周圍輻射強電磁波,這些強電磁波很容易進入儀器或者數字係統的前向通道!程序跑了,解決這個問題的辦法就是用金屬外殼屏蔽這些幹擾。國內一些廠家生產的衡器都是用鋁合金外殼。還有一種來自空間的外部幹擾,破壞力最大,就是閃電,在輕的情況下可以損壞元器件,嚴重的情況下可以報廢整個儀器。為了避免這種結果,變阻器可以並聯到電源的輸入線上。以上我們講了幹擾的原因和簡單的抗幹擾措施,這些措施在大多數情況下是有效的,但光靠這些遠遠不夠。眾所周知,稱重控製儀是一種非常精密的儀器,人們對其測試結果要求非常嚴格,所以在設計係統時應該給予足夠的重視。以下重點介紹線路的抗幹擾設計。
四、PCB布線的抗幹擾設計。
這部分設計主要包括模擬部分設計、電源部分設計、CPU及接口部分設計、顯示及按鈕部分設計等。
1.模擬電路設計。
衡器模擬部分的輸入是稱重傳感器的輸出信號!因為這個信號很弱!容易受到各種幹擾,使稱重不準確或不穩定。因此,模擬部分的設計是整個係統設計的重點。模擬部分包括傳感器、放大器和模數轉換器。從抗幹擾的角度來說,放大器和A/D轉換器可以分開做!這樣可以減少幹擾的引入。此外,傳感器的輸出是一個緩慢變化的DC信號,上麵疊加了一個相當於電橋電壓的共模信號!所以!最好在放大前給信號加一個差模放大器。給這個放大器增加一個積分環節,可以起到一定的抗幹擾作用。如果傳感器工作在電磁幹擾嚴重的情況下,可以考慮增加初級有源濾波器。布線時!放大器的輸出引線應盡可能靠近模數轉換器的輸入。
2.微處理器和接口電路的設計。
應該說數字電路本身具有抗幹擾功能,但是如果幹擾超過了器件的噪聲容限,也會受到幹擾。解決辦法是在每個數字電路的電源引腳旁邊加一個0.1uF的獨立電容接地。如果空間有限,每3-4個芯片可以增加一個10uF的鉭電解電容。布線時,芯片的外圍元件應盡可能靠近芯片本身,芯片電源與地之間的公共阻抗應盡可能減小。模擬地和數字地要分開布線,最後才能進行單點連接。焊接時,應使用中性焊劑。如果使用酸性焊劑,係統工作一段時間後會發生腐蝕,導致接觸不良,甚至焊點脫落。在此過程中,要防止虛焊。布線時,布局。結構要合理,各種接線盡量短,發熱量大的部件要和其他部件分開。如果印刷電路板有引出引腳,應采用電鍍金(或銀)的工藝。接線時要注意!應避免線路之間的長距離平行布線,並盡可能增加線路之間的距離。
3.係統引線的選擇原則。
在儀器設計中,不可避免地要用到引線,如電源引線、顯示器和按鍵引線、模擬和數字引線、打印機引線和串行接口引線等。在儀器組裝過程中,這些導線不應過長,否則過長的導線容易引入電磁幹擾。為了使用導線時安裝方便,我們一般使用連接器。選擇連接器時,盡量選擇接觸可靠的元件,防止接觸不良造成幹擾。
五、軟件抗幹擾措施。
侵入微機測控係統的幹擾頻譜往往是寬而隨機的。使用硬件抗幹擾措施隻能抑製某一頻段的幹擾,部分幹擾還是會侵入係統。這就需要軟件抗幹擾措施。軟件有幾種抗幹擾方法:
1.指令冗餘。
在編寫係統程序時,可以在雙字節指令和三字節指令之後插入兩條無操作指令NOP,可以保證後續指令不會被拆解。從而規範運行程序。對於決定程序流向的指令(如RET、ACALL、LCALL、LJMP、JZ等。)和一些在係統運行中起重要作用的指令(SETBPL0等。),這些指令可以重複寫2~3次,以保證這些指令的正確執行。
2.軟件陷阱技術。
所謂軟件陷阱,就是利用boot指令強行把捕獲的飛行程序引導到入口地址0000H,然後在這裏把程序轉到錯誤處理程序,讓程序進入正常。方法是:當一個未使用的中斷對一個失控的程序開放時,可以在其相應的中斷服務程序中設置一個軟件陷阱,以便及時捕捉錯誤的中斷。對於飛向未使用的EPROM空間的程序,未使用的空間可以填充000002000個數據!最後的數據應該是020000。當程序飛到這個區域!會很快陷入正規。
3.技術看門狗。
微處理器被幹擾後!程序可能會飛入“無限循環”。這個指令是多餘的!軟件陷阱無法讓程序擺脫“無限循環”,可以用程序監控技術!也就是通常所說的“看門狗”技術。程序正常執行的時候!節目處理過一次,就是“喂狗”。如果節目飛走了!如果程序不能按時“喂狗”,與“看門狗”相關的電路會強製係統複位或使係統進入錯誤處理程序,使係統正常化。常用的硬件“看門狗”包括單穩態型、計數器型、特殊芯片,如MAX690、MAX692、MAX705等。現在很多新的51係列單片機都在芯片內部集成了“看門狗”,使用時可以用指令打開。

 

本文源於網絡轉載,如有侵權,請聯係刪除

深圳市k8凯发版官网儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產線的研發及生產的高新技術企業,所生產的JY500係列稱重顯示控製器(包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等)高速高精度,使用壽命長。k8凯发版官网儀器有十數年的現場校驗經驗,在業內有良好的口碑,且有專門的售後工程師幫忙解決產品使用過程中遇到的技術問題,客戶可以放心省心順心的使用我司的產品。如果對我司的產品感興趣,歡迎谘詢。

分享到
網站地圖凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8凱發K8