当前位置: 主页 > 生物技术 > 实验技术与方法

数据采集与处理系统中的干扰问题及解决方法

2006-02-23 15:15 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文系统阐述了数据采集与处理系统中干扰的主要来源,包括内部和外部干扰、串模与共模干扰等,并从硬件设计(电源、隔离、滤波、接地等)、软件设计(陷阱、看门狗、数据冗余等)以及EDA仿真技术三个方面提出了全面的抗干扰措施,同时介绍了电磁兼容领域的前沿技术,为系统设计提供了实用指导。

在数据采集与处理系统中,干扰(噪声)是影响系统精度和可靠性的关键因素。本文系统阐述了干扰的主要来源,并从硬件设计、软件设计以及EDA仿真技术三个方面提出了全面的抗干扰措施,同时介绍了电磁兼容(EMC)领域的先进技术。

干扰的主要来源包括内部干扰(如元器件热噪声、自激振荡)和外部干扰(如电磁辐射、雷电)。按出现规律分为固定、半固定和随机干扰;按传播方式分为静电耦合、磁场耦合、电磁辐射、电导通路耦合和漏电耦合;按与信号关系分为串模干扰和共模干扰。此外,软件方面也存在算法误差、精度不足和电磁干扰导致的程序跑飞等问题。

硬件抗干扰措施涵盖电源系统(隔离变压器、低通滤波器、交流稳压器、分别供电、电源模块、合理布线、保护元件)、模拟部分(光电隔离、电磁隔离、滤波器、浮置)、印刷电路板(合理布局、宽电源线、屏蔽)、数字部分(积分电路、脉冲隔离门、削波器)、接地技术(一点地、多点地、分开接地、加粗地线)以及看门狗电路等。

软件抗干扰措施包括拦截失控程序(单字节指令、软件陷阱、软件复位)、设立标志判断、数据安全备份、主动初始化与数据冗余、片内软看门狗与重复执行、未使用内存区填充SWI指令等。

EDA仿真技术在PCB设计阶段利用IBIS和SPICE模型进行EMC模拟,如EMC-WORKBENCH软件包,可提前优化布局布线,减少后期调试工作量。

总之,抗干扰需从减少噪声源、抑制传播路径和降低电路敏感度三方面入手,并持续应用新的EMC理论和技术。

    发表评论