电子技术课程设计13

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型式试验（续1）
2） 经常生产的定型产品，每隔三年应进行外 观检查、绝缘试验、工作性能试验、浪涌电压试验 、低温试验、高温试验、湿热试验、振动和冲击试 验、耐受腐蚀性大气试验、灰尘、湿热和高温综合 试验、水密性试验。
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型式试验（续2）
3）不经常生产的定型产品，间隔三年或三年以 上再生产时应进行外观检查、绝缘试验、工作性能 试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验、湿热 试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气试验、灰 尘、湿热和高温综合试验、水密性试验。
型式试验全部项目应在同一次抽样的样品上进 行。
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2．例行试验
对每台出厂的电子装置，制造厂都应进行例 行试验。
经用户与制造厂双方协商，用户也可以在交货 的产品中进行抽样检查试验，以验证例行试验结果 。
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3．研究性试验
用户与制造厂有特殊要求时可以进行某些项目 的研究性试验，以获得某些特殊资料和数据，供设 计、制造和使用上参考。研究性试验的结果不能作 为评判产品合格与否的依据。
用500V兆欧表分别测量装置的110V电路部分对 低压电路（总线插座、通信插座）及机壳间的绝缘电 阻不小于2MΩ；低压电路对机壳间的绝缘电阻不小 于2 MΩ.
在110V电路部分与低压电路及机壳间施加工 频电压1000V,历时1min，装置应无击穿与闪络现象。
在低压电路与机壳间施加工频电压500V,历时 1min，装置应无击穿与闪络现象。
•CEOUT=CEIN NORMAL •CEOUT=1 NONORMAL
•CPU通过WDI在规定 的时间内不断给
MAX691复位，否则 MAX691给CPU复位
•VR=MAX{Vbat,VCC}
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10.•总1当线.C2模CR式1.1，=61靠位时B，U数S可W以I据D构TH造总来成控动线制态，的外如部果扩数为据展
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主要干扰源
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电源和接地干扰
一、电源干扰（自学） 二、接地干扰（自学） 三、电源和接地抗干扰设计（自学 ）
隔离、滤波等 四、DC/DC(AC/DC)模块 （√）
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DC/DC电源电源连接图
•保险
•熔断丝 •自恢复
•大电容
•瞬态二 级管
•输出滤波电 容（大小各1
个）
•压敏电阻
•大于额定值
R=0
•小于则
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型式试验
一．试验的分类 试验分为型式试验、例行试验和 研究性试验三类。
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1、型式试验（续）
1）新产品定型、投入批量生产前进行全部项 目的型式试验，包括外观检查、绝缘试验、工作 性能试验、浪涌电压试验、低温试验、高温试验 、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀性大气 试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性试验 、装车运行试验。
16位的数据总线，则译码线取反后反过来 控制CPU以16位的外部数据总线来操作外 围芯片。
•CCR.1=0或 BUSWIDTH=0 外 部采用16位地址/8
位数据总线 •CCR.1=1且 BUSWIDTH=1 外 部采用16位地址 /16位数据总线
•16位数据总线中 的地址总线：用 A1～A13对应两 片8K 2764的A0 ～A12，总线的
•输出5V
•输出-5V
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I/O通道干扰
一．防止线间串扰措施 1、强弱信号、高低频及交直流信号分开走线 2、电源和信号分开走线 3、经过噪声处理后的和未处理者分开 4、传输线应尽量远离大功率器件 5、传输线应尽量短
二、双绞线传输 对外磁场相邻的相反 受干扰电流方向相反
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空间静电干扰 抑制静电放电干扰的措施
电子技术课程设计13
2020年5月26日星期二
主讲：阎峻岭 科创学院机电实训部
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系统设计和抗干扰技术
主要内容
1.微机系统设计 2.微机系统抗干扰设计 3.型式试验与电磁兼容试验 4.智能仪器仪表产品研发
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1.微机系统设计
主要内容 8位外部数据总线单片机系统基本构成 16位外部数据总线的扩展
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8位外部数据总线单片机系统基本构成
1、CMOS器件输入引脚不能浮空，设法 降低输入电阻，当用CMOS器件与长线连接 时，应通过一个TTL缓冲门电路后再与长传输 线相连；
2、环境越干燥，越容易产生静电； 3、机房地板应使用绝缘性差的材料； 4、采用良好的接地。
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印刷电路板抗干扰设计
一、地线设计 （√） （实例） 二、电源线布置（√） 三、去耦电容的配置（√） 四、印制板的尺寸与器件布置 五、其他抗干扰措施
在＋70℃环境条件下各点显示温度应正常，重复本 细则第工作性能试验中的第4项试验。
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7）湿热试验
• 然后在3～6h内，将箱温由55±2℃降至25±3℃。在开始1.5h内按下 加6述对•结h稳包速湿束定装度度。按 将降温，降除通T温度将B温最过/之处箱T，初工1后理温即的3作9，调。在14性5-温至在93m能3h度2最i第±n5试内保后±155验.3不8持1m℃条h的i低2，n并的5内样于±内保规温品39，℃持0定度放%将，此进从入外箱相值行5湿，内5对，：±热其相湿相2试它℃对度对验时降湿不湿箱间至度低度内均2提于调5，不±高9至3装5低到℃%4置于5≥，。～9不9直5这57%接%5至期%,。温通2间进4度电h的行循仍源相2环～保不 持• 25±3最℃后。将样品放在正常的试验大气条件下恢复1～2h，，恢复后立即 进行工稳作定性阶能段试之验后和循绝环缘开试始验，，使并箱要温进在行2.外5～观3检.5h查内。由25±3℃连续升到 5•5±2℃湿,这热期试间验除后最重后复1本5m细in则内第相工对作湿性度能不试低验于中90的%外第，1、升2温、阶4项段试相验对。湿度 都不应低于95%，以使试样表面产生凝露。然后在温度为55±2℃的高温高 湿环境下保持到从循环开始计算起12±0.5h止。这一阶段的相对湿度，除 最初的15min和最后的15min不低于90%外，均应为93±3%。
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型式试验（续3）
4） 定型产品的结构、工艺、材料或生产厂家 改变可能影响产品质量时，应进行外观检查、绝缘 试验、工作性能试验、浪涌电压试验、低温试验、 高温试验、湿热试验、振动和冲击试验、耐受腐蚀 性大气试验、灰尘、湿热和高温综合试验、水密性 试验中部分项目或全部项目的型式试验；
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型式试验（续4）
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3）工作性能试验
（1）自检 （2）温度循检试验 （3）循环检测周期测试 （4）超温报警试验 （5）开路、短路、复位试验 （6）工作电压范围检查 （7）传感器编码及替换试验 （8）密封性能试验 （9）转储功能试验 （10）记录功能检查
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4） 浪涌电压试验
按TB/T1394-93第5.5条的规定进行:浪涌电压加
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软件抗干扰设计
一．数字滤波（？）
1、通过程序将明显不合理者剔除（√）
2、算术平均值法（√）
3、比较舍取法（√）
4、中值法
5、一阶递推数字滤波法（Yn=aYn-1+bXn)（√ ）
6、加权平均法
7、复合法（√）
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软件抗干扰设计（续）
二、控制失灵的软件对策
1、软件冗余(算法冗余，变一次判 断为实时循环） 2、设置输出状态寄存器（实时输出 ） 3、设自检程序（√）
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4．结果判定
两套试样都能通过本试验细则第1至第8项试验 则判定本次试验合格。否则判定本次试验为不合格
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3.2 电磁兼容
一、电磁兼容性设计及内容 二、电磁兼容性标准 三、常用名词术语 四、电磁兼容试验
R=∞
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便携仪器的电源设计
便携仪器的供电系统提供大于5V的动 态电压，我们需要设计专门的电路来将大于 5V动态变化的电压转化成标准的微机电源电 压（5V/3V)。
例如：如果我们利用9V的电池（6-10V ）来提供±5V的便携仪器电源，则可用 如下电路：
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便携仪器仪表的电源设计（续）
•输入6～12V
5） 定型产品用于其它型号机车时，应进行性能 试验和浪涌保护检验。
进行型式试验的样பைடு நூலகம்应从例行试验合格的产品中 抽取，抽样规则按国家标准GB 2828和GB 2829规定 ，样品数量不应少于2台。
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型式试验（续5）
规定的型式试验项目在全部样品上都合格时， 该批产品合格；样品中不合格项目超过一种时，该 批产品不合格；样品中不合格项目不超过一种时， 允许进行一次性修改，然后重新试验原不合格项目 ，若再有任何不合格品，则该批产品不合格。
在装置上与外部电路直接连接的端子或连线与电源
零电位点之间。采用图11.7所示电容放电电路产生
的波形进行试验，参数如下：
幅值：U=1.8kV±3%
持续时间：D=50μs±20%
阻抗：Z=100Ω±20%
d=1μs±20%
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5) 低温性能试验
检查完毕切断装置电源，将箱温再降到-40±3℃, • 在按此T温B/度T1下39保4-持931第6h5,.然6条后的取规出定被进试行装：置将，装除置去放 入低水温滴试，验在箱正内常，的装大置气不条接件通下任恢何复电1～源2。h，在然等后于再或 大于次0检.5查h内其将工箱作温性从能正。常试验环境（25±10℃）逐 渐在降-2至5℃-2环5±境10条℃件,并下在重此复温本度细下则保工持作2性h.能试验中的 • 第这1项个和期第间四从项低试温验箱。内几个温度测量仪表测得的 温 检在度查中经一其的-4致工0第℃时作1存、开性放2始能、恢计。4复项算后试。，验在重。2h复之本末细给则装工置作接性通能电试源验，
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软件抗干扰设计（续） 三、防止程序跑飞的措施
1．减少中断及中断处理内容，随开随关 （判断、清WDI和处理全部在主程序）
2. 设置监视跟踪定时器 3. 设置软件陷井 4．开关信号加延时去抖判断 5. 通信中应加同步判断、数据校验等
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3. 型式试验与电磁兼容
主要内容 10.3.1 型式试验 （√） 10.3.2 电磁兼容
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二．型式试验举例
机车轴承温度检测报警装置检验细则
1、总则 2、试样 3、工作性能试验 4、结果判定 (详细）
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1）外观检查
外观质量不应有影响使用的缺陷，外形尺寸、 安装尺寸、布线、零部件安装、焊接质量应符合图 纸要求。电路板的原件安装、表面涂敷、接线和焊 接质量应符合图纸要求。
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2） 绝缘电阻测量及介电强度试验
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四．MAX691电源监控、掉电保护及复位电路 •VR=MAX{Vbat,VCC}
•CEOUT=CEIN NORMAL •CEOUT=1 NONORMAL
•CPU通过WDI在规定 的时间内不断给
MAX691复位，否则 •MAX691给CPU复位
2 .微机系统抗干扰设计
主要内容 10.2.1 主要干扰源 （√） 10.2.2 电源和接地干扰 10.2.3 便携仪器的电源设计 （√） 10.2.4 I/O通道干扰 10.2.5 空间静电干扰 10.2.6 印刷电路板抗干扰设计 10.2.7 软件抗干扰设计
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8）振动与冲击试验
按TB/T1394-93第5.9条的规定对装置进行振动与冲击 试验：
• 装装置安接装通在电试源验处台于上，工调作节状振态动，试在验台三频个率方（向f）分，别 承使受之在2h不的少耐于振4m试in验时间。内若，已由找1H出z逐共渐振变频化率到，100耐H振z，试其验 应振在幅（共A振）频按率如下下规进定行调。整若：找不到共振频率，就在 10HzA频=率25/下f m进m行。f=振1～幅10按Hz上述规定调整。装置应无 紧固件A=松25动0/f及mm机械f=损10伤～1，00各Hz点温度显示应正常，无 误报警等异常现象。
A0不接。
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二、PC机XT/AT总线的16位扩展
• PC机16位外部数据的扩展和96单片机一 样，外部16位数据总线的地址空间的片选线 需要反送一个信号通知PC机以16位方式进
行读写。
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三、16位数据总线中的地址总线
用A1～A13对应两片8K 2764的A0～A12，总线 的A0不接。
当16位寻址（如2000H、2001H）时，对两片 2764来说是同一地址2000H，但2764A的数据进入D8 ～D15（2001H的内容），而2764B的数据进入D0～ D7（2000H的内容）。
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6）高温性能试验
按TB/T1394-93第5.7条的规定进行：将装置放入高 温试验箱内，给装置接通电源，使之处于工作状 态。随后在等于或大于0.5h内将箱温从正常试验 环境温度（25±10℃）逐渐升高到70±2℃。达到 这个温度后装置在箱内保持6h。
这个期间应从高温试验箱内几个温度测量仪测得的 温度一致时开始计算。这个期间之末，在箱温保 持70±2℃的情况下，检查其工作性能。