计算机测控系统抗干扰技术
测控系统原理第7章习题解答
测控系统原理第7章习题解答第7章习题解答1、电路输⼊阻抗⾼，是否容易接收⾼频噪声⼲扰?为什么?答：电路输⼊阻抗⾼，是容易接收⾼频噪声⼲扰。
因为电路所接收的⾼频噪声⼲扰的电压与噪声⼲扰的频率成正⽐，与电路的输⼊阻抗成正⽐。
2、接地⽅式有⼏种?各适⽤于什么情况?答：接地⽅式有单点接地（串联单点接地和并联单点接地）和多点接地两种⽅式。
单点接地主要⽤于低频系统，不能⽤于⾼频信号系统。
因为这种接地系统中地线⼀般都⽐较长，在⾼频情况下，地线的等效电感和各个地线之间杂散电容耦合的影响是不容忽视的。
当地线的长度等于信号波长(光速与信号频率之⽐)的奇数倍时，地线呈现极⾼阻抗，变成⼀个发射天线，将对邻近电路产⽣严重的辐射⼲扰。
多点接地⽅式多⽤于⾼频系统。
多点接地不能⽤在低频系统中，因为各个电路的地电流流过地线汇流排的电阻会产⽣公共阻抗耦合噪声。
3、信号传输线屏蔽层接地点应怎样选择?答：当放⼤器接地⽽信号源浮地时，屏蔽层的接地点应选在放⼤器的低输⼊端，此时出现在放⼤器输⼊端之间的噪声电压⼏乎为零。
当信号源接地⽽放⼤器浮地时，信号传输线的屏蔽应接到信号源的低端，此时出现在放⼤器输⼊端之间的噪声电压⼏乎为零。
4、何谓“接地环路”?它有什么危害?应怎样避免?答：当信号源和系统地都接⼤地时，两者之间构成的环路称为接地环路，如下图所⽰, 通常信号源和系统之间的距离可达数⽶⾄数⼗⽶，由于⼤地电阻和地电流的影响，将使这两个接地点之间存在电位差——地电压G V 。
由等效电路下图（b ）可见，地电压G V 在系统的两输⼊端将形成⼲扰电压N V ，⽽且N V ⼤⼩⼏乎接近G V ，因此其影响不可忽略。
为了避免形成接地环路产⽣⼲扰，应改为⼀点接地，并保持信号源与地隔离，如上图（a ）所⽰。
图中Rsg 为信号源对地的漏电阻，由等效电路上图（b ）可见，由于Rsg ⾮常⼤，地电压G V 在系统的两输⼊端将形成⼲扰电压N V 将远远⼩于G V ，⽐信号源接地时的⼲扰电压⼤有改善。
PLC在DX-100中波发射机自动化系统应用中的抗干扰问题
PLC在DX-100中波发射机自动化系统应用中的抗干扰问题赵军摘要：本文分析了PLC在发射机自动化系统应用中电磁干扰的主要来源，指出了在自动化工程应用时，必须综合考虑控制系统的抗干扰性能，最后结合工程提出了几种有效的抗干扰措施。
关键词：中波发射机；PLC控制系统；干扰来源；抗干扰措施1概述随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。
PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，而系统的抗干扰能力则是关系到整个系统可靠运行的关键。
电台发射机自动化系统中使用了各种类型的PLC有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多都处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中，既有强大的35kV或11OkV的高电压干扰，又有中短波甚至微波等高频电磁场的干扰，为了防止各种干扰，系统中采取了硬件和软件相结合的抗干扰方法，现介绍如下。
2电磁干扰源的主要来源2.1干扰源的分类影响PLC控制系统的干扰源大都产生在电流或电压剧烈变化的环境中，由于电荷的剧烈移动，产生了噪声源，即干扰源。
干扰源的类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同进行划分。
其中，按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰等。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。
共模干扰主要是指信号对地的电位差，是由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加而形成，共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器的供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上，共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏，这种共模干扰可为直流、亦可为交流；差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要是由空间电磁场在信号间藕合感应及由不平衡电路转换的共模干扰所形成的电压，这种干扰直接叠加在信号上，直接影响测量精度与控制精度。
计算机测控系统的软件抗干扰技术研究
Ｏ 引 言
影响计算机测控系统可靠、安全运行 的主要原因是来 自系统内外的各种电气干扰。干扰源产生的干 扰通 过耦 合通 道对 测控 系统 发生 电磁 干扰 。干扰作 用 于测控 系统 的输入 通道 ，能使模 拟 信号 失真 ，数 字 信号出错 ；干扰作用于测控系统的输 出通道 ，能使输 出信号混乱 ，不能正常反应 系统工作的真实输出。 干扰作用于测控系统核心 ，能使计算机的 Ｃ Ｕ得到错误的地址信息 ，引起程序计数器 Ｐ Ｐ ｃ出错 ，导致程 序 失控 。许 多在实 验 室运行 良好 的测 控 系统 安装 到工业 现 场 ，常 常 由于干 扰 的原 因 ，使 系统 不 能正 常运 行 。常用的抗干扰技术主要有硬件抗干扰和软件抗干扰。但是微机控制系统的抗干扰不可能完全依靠硬 件来解决 。在许多复杂的控制环境下，软件抗 干扰往往能取得事半功倍 的效果 。因而软件抗干扰技术亦 越 来越 受 到工控 软件 设计人 员 的重视 。 微机软件抗干扰措施的出发点是：微机不仅在正常工作时能充分发挥智能作用 ，而且在系统因受干 扰而破坏正常工作时也应发挥其智能作用。如果采用硬件与软件结合的方法 ，充分 发挥软件智能作用 ，
维普资讯
第２ ３卷 第 １期
２０ ０ ７年 １月
昆明冶金高等专科学校 学报
Ｊ ｕｎ ｆ ｎ ｎ ｔｌ ｒｙ Ｃ ｌ ｇ ｏ ｒａ ｏ ｍｉｇＭｅａｌ ｇ ｏｌ ｅ ｌ Ｋｕ ｕ ｅ
Ｖｏ． ３ １ ２ Ｎｏ １ ．
Ｊｎ ２ ０ ａ．０７
减轻意外事故的发生 。介绍 了干扰对计算机测控 系统的影 响 ，计 算机 测控 系统软 件抗 干扰 的前提 条件及 其常见
的 干扰 现 象 以 及 软件 抗 干 扰措 施 。
关键词 ： 算机 ； 计 测控 系统；抗 干扰 ；可靠性设 计
单片机测控系统的抗干扰技术
目 的是从电路上把干扰源和容易被干扰的部分隔离开来。
常用 的隔离方式包括光 电隔离 、 器隔离 、 变压 继电器 隔离 等 ，
顶板 离层及支护状况 的装置 。该顶 板监 测仪采 用微 电子控
另外在布线上也应该注意隔离。ＹＤ —１７ Ｊ １ ２Ｖ数字化顶板 监测仪中我们运用布线隔离等技术， 将微弱信号处理电路与 易产生噪声污染的电路分开设计， 实践证明运行效果良 好。
４ ４ 软件设计的抗 干扰 措施 ．
制技术 ， 用高精度的位移传感器采集巷道顶板的下沉量 ， 主 要由隔爆兼本安型电源、 信号处理单元、 模拟转换单元、 逻辑 分析单元和显示单元组成均运用了先进的集成处理芯片， 对 稳定性要求较高， 工作原理如图 ｌ Ｊ １ ２Ｖ数字化顶 。Ｙ Ｄ —１７ 板监测仪随着掘进机的掘进安装在刚掘好的顶板上 ， 掘进
微机系统中， 由于Ｒ Ｍ存储器是可以读 的， Ａ 因此在
干扰的侵害下，Ａ 中的数据有可能被窜改。这样会导致 ＲＭ
某些元器件的工作状态和程序状态 的改变 。 收稿 日 ：０５ ２ ８ 作者 期 ２０ —１ —１ 申永明 男 ４ 岁 ｌ 工程师
机性， 采用硬件措施只能抑制某个频率段的干扰 ， 仍有一些 干扰会浸入系统。因此， 不但要求硬件有高性能的抗干扰能
成严 重的后果 主要表现在下列几方面 ：
１１ 数据采集误差大 ．
主要是指电动机启动电流以及晶闸管交流器等设备产
生涌流引起的噪声 。 这些干扰对微机测控 系统的稳定性有严重的影响 ， 是需 要解决的主要问题 。
当干扰侵入微机系统测量单元模拟信号的输入通道时，
它叠加在有用 的信 号上 ， 数据采集 误差加 大 ， 会使 特别 是 当
《计算机测控技术》课程综合复习资料
《计算机测控技术》课程综合复习资料一、填空题1.若连续信号的最高频率为wmax，按采样定理要求采样频率ws应大于（）。
答案：2wmax2.采样定理的描述为：若信号的最高频率为fmax，只要采样频率f大于最高频率的（）倍，采样信号就能唯一复现原信号。
实际应用中，一般取f>5～10fmax。
答案：23.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（）器件完成控制量的切换工作。
答案: 反多路开关4.DAC的分辨率指（）电压与最大输出电压之比答案：最小输出5.在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出模拟量为0V时，所对应的数字量为（）H。
答案:2006.在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为（）H。
答案:1007.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（）转换。
答案:D/A转换器8.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位（）式A/D转换器。
答案：逐次逼近9.8位的A/D转换器分辨率为（）。
答案：1/(28-1)10.变送器输出的信号为（）或4～20mA的统一信号。
答案：0～10mA11.步进电机的（）指的是完成一个磁场周期性变化所需脉冲数。
答案：拍数12.步进电机的相数指的是（）。
答案：线圈组数13.按动力区分，执行机构最常用的类型是（）。
答案：气动型14.按动力区分，（）型的执行机构相对价格昂贵，体积较大。
答案：液动型15.DAC0832的工作方式有（）、单缓冲方式、双缓冲方式。
答案：直通方式16.微机的三总线是（）、地址总线、控制总线。
答案：数据总线17.计算机控制系统的监控过程包括三个步骤：（）、实时决策、实时控制。
答案：实时数据采集18.采样保持器可实现以下功能：在采样时，其输出（）输入；而在保持状态时，输出值不变。
答案：等于19.控制系统的（）指的是响应的最大偏移量与终值的差，与终值比的百分数。
计算机控制系统复习资料(精简版 列出重点知识点)
第一章概论，讲述计算机控制系统的发展过程；计算机控制系统在日常生活和科学研究中的意义；计算机控制系统的组成及工作原理；计算机控制的特点、优点和问题；与模拟控制系统的不同之处；计算机控制系统的设计与实现问题以及计算机控制系统的性能指标。
1.计算机控制系统与连续模拟系统类似，主要的差别是用计算机系统取代了模拟控制器。
2.计算机系统主要包括：．A／D转换器，将连续模拟信号转换为断续的数字二进制信号，送入计算机；．D／A转换器，将计算机产生的数字指令信号转换为连续模拟信号(直流电压)并送给直流电机的放大部件；．数字计算机(包括硬件及相应软件)，实现信号的转换处理以及工作状态的逻辑管理，按给定的算法程序产生相应的控制指令。
3.计算机控制系统的控制过程可以归结为：．实时数据采集，即A/D变换器对反馈信号及指令信号的瞬时值进行检测和输入；．实时决策，即计算机按给定算法，依采集的信息进行控制行为的决策，生成控制指令；．实时控制，即D/A变换器根据决策结果，适时地向被控对象输出控制信号。
4.计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
5.自动控制，是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。
6.计算机控制系统的特性系统规模有大有小系统类型多种多样系统造价有高有低计算机控制系统不断推陈出新7.按功能分类1)数据处理系统2)直接数字控制（DDC）3)监督控制（SCC）4)分散型控制5)现场总线控制系统按控制规律分类1)程序和顺序控制2)比例积分微分控制（PID）3)有限拍控制4)复杂控制5)智能控制按控制方式分类1)开环控制2)闭环控制9.计算机控制系统的结构和组成控制算法软件网络硬件11.硬件平台运算处理与存储部分：CPU，存储器（RAM，ROM，EPROM，FLASH-ROM，EEPROM以及磁盘等），时钟，中断，译码，总线驱动等。
输入输出接口部分：各种信号（模拟量，开关量，脉冲量等）的锁存、转换、滤波，调理和接线，以及串行通讯等。
智能仪表常用的软件抗干扰措施
智能仪表常用的软件抗干扰措施在实际应用中，干扰信号可能影响到智能仪表的CPU、程序计数器（PC）或RAM等，导致程序运行失常。
因此，在设计智能仪表时除了在硬件方面采取抗干扰措施外，必须考虑软件的抗干扰措施。
干扰对软件的影响有两个方面，即程序运行失常和数据受干扰而发生变化。
单片机系统受到干扰后，会使RAM、程序计数器或总线上的数字信号错乱，从而引发一系列不良后果。
CPU得到错误的数据，就会使运行操作出错，导致错误结果，并将错误一直传递下去，形成一系列错误。
如果CPU获得错误地址信息，会使程序失控，即便此后程序恢复到正常状态，但是已经造成不良后果，埋下隐患，最终导致后续程序出错。
同时，如果干扰改变RAM以及特殊功能寄存器的状态，可能导致数值误差，改变程序状态，引起误动作。
软件抗干扰的任务在于CPU抗干扰技术和输入输出的抗干扰技术两方面。
前者主要是防止因干扰造成的程序“跑飞”，后者主要是消除信号中的干扰以便提高系统准确度。
1、数字滤波技术随机干扰会使仪表产生随机误差。
随机误差是指在相同条件下测量某一量时，其大小符号作无规律变化的误差，但随机误差在多次测量中服从统计规律。
在硬件设计中可以模拟滤波器来削弱随机误差，但是它在低频、甚低频时实现较困难。
数字滤波可以完成模拟滤波的功能，而且与模拟滤波相比，它具有如下优势：数字滤波是用程序实现的，无须添加硬件，可靠性高，稳定性好，不存在阻抗匹配的问题，而且多个输入通道可以共用，从而降低系统硬件成本；可以根据需要选择不同的滤波方法或改变滤波器的参数，使用灵活方便；数字滤波器可以对频率很低的信号进行滤波，而模拟滤波由于受电容容量的限制，频率不能太低。
常用的数字滤波算法有程序判断滤波、中值滤波、算术平均值滤波、滑动平均值滤波、加权滑动平均滤波、一阶惯性滤波等。
（1）程序判断滤波经验说明，许多物理量的变化都需要一定时间，相邻两次采样值之间的变化有一定的限度。
程序判断滤波的方法，便是根据生产经验，确定出相邻两次采样信号之间可能出现的偏差ΔY。
单片机测控系统中的软件抗干扰技术
244 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering单片机技术• SCM Technology【关键词】单片机 抗干扰技术 数字滤波技术1 引言如图1所示，单片机测控系统是在程序化管理下形成的测控系统，它可以在工业生产过程中提高机械控制的效率。
但是，工业现场环境复杂，具有电磁功能的大量设备频繁启动、停止，产生的干扰影响了单片机系统的正常运行。
本文针对单片机测控系统中的抗干扰问题，单片机测控系统中的软件抗干扰技术文/陈欣从软件抗干扰技术方面进行了分析和研究，并提出了解决方案。
工业单片机测控系统的常见影响如下：1.1 干扰加大数据采集的误差测试系统通道的输入部分受到干扰信号的入侵，有用信号和外来干扰信号相互叠加，加剧了该通道数据采集的误差。
尤其在当前系统输入的是小电压信号时，数据干扰的现象更加严重。
1.2 干扰使数据发送变化单片机系统中的程序是存放在存储器EPROM 中，这些程序不易发生变化。
但是单片机系统的RAM 数据区是可以读写的，它可能会受到读入信息的干扰从而发生变化。
因为干扰渠道的区别，以及数据性质的区别，单片机系统受损害的情况也各不相同，可能造成控制失灵，也可能造成数值误差，更严重的会改变单片机系统某些部件（如串行口、定时器／计数器等）的运行状态等。
1.3 干扰使控制状态失灵在单片机系统中，控制状态依赖于特定条件的输入状况和处理结果，干扰的侵入会造成条件状态错误，引起虚假的信号，从而加大输出控制的误差，甚至控制失常。
1.4 干扰使程序运行失常单片机系统正常运行的前提是CPU 正常工作，如果干扰信号影响到了CPU ，则程序计数器不能正常运行，从而引起系统混乱、控制失灵，即通常说的程序“跑飞”。
现在使用的单片机抗干扰技术主要分为硬件与软件两类。
硬件抗干扰技术固然可以降低系统受干扰的程度，但是成本较高，灵活性不足，而且容易受电磁干扰。
单片机测控系统软件抗干扰技术
开机 后首先对 单片机系统的硬件及软件状态进行检 测， 只有各 项检查 均正常， 序方能继续执行， 程 一旦发现不正常 就进行相 应的处理 。开机 自检程序通常包 括对 ＲＭ Ｒ Ｍ ／ Ａ 、 Ｏ 、Ｉ ０口状态及其他接 口电路的检测 。以检测 ＲＭ为例 ，实 际操 Ａ 作是向ＲＭ Ａ单元写 “Ｏ ”读 出也应为“Ｏ”再 向其写 “Ｆ ” ＯＨ， ＯＨ ， ＦＨ， 读出也应为 “Ｆ” ＦＨ 。如果 ＲＭ Ａ 单元读 写出错，应 给出 ＲＭ Ａ出 错提示 （ 如声光报警等） ，并转入错误处理程序 。 ２ 掉电保护 电网瞬间断电或电压突然下降， 将使微机系统陷入混乱 状态 。 当电 网电压恢复正常后， 微机系统难 以恢复正常状态 ， 处理这一类事故的有效方法就是采用掉电保护， 即把硬件电 路预先检测到的掉电信号加到单片机的外部中断输入端。 软 件中将掉电中断规定为高级中断， 使系统能及时对掉电作出 反应 。在掉电 中断子程序 中，首先进行现场保护 ，把当时的 重要状态参数 、 中间结果一一从片外ＲＭ Ａ 中调入单片机 的ＲＭ Ａ 中，某些 ＳＲ 内容也调入到 片内通用 ＲＭ Ｆ的 Ａ 中。其次是对 有 关设备作 出妥善处理， 使外设处于 非工 作状 态等。 后必 须 最 在 片内 Ｒ Ｍ Ａ 的某一个 或两 个单元作 上特 定标 记，例 如存 入 ＯＦ 或４ Ｈ 类的代码 ，作为掉电标记。 该注意的是，掉 ＦＨ ４ 之 应 电后外 围电路失 电，但 Ｃ Ｕ不能失电，以保持 ＲＭ中内容不 Ｐ Ａ 变，故 Ｃ Ｕ Ｐ 应有一套 备用电源 。如 ＣＯ 型 ８ Ｃ １ 片执行一 ＭＳ ０３ 芯 条 Ｏ ＬＰ Ｏ ，＃ ２ 的指令后 即可进入掉 电工作状态。 Ｒ ＣＮ ０Ｈ ３ 睡眠抗千扰 ＣＯ 型 ８Ｃ １ ＭＳ ０３ 通过执行 Ｏ ＬＰＯ，≠ ｌ 还 可以进入 睡 Ｒ ＣＮ ≠ Ｈ ｏ 眠状态，只有定时 ／ 计数系统和 中断系统 处于工作状态 。 这
测控系统原理及设计概论
西安卫星 测控中心
测控系统原理及设计概论
中国于2000年10月开始发射“ 北斗”定位卫星，可提供高精度的 定位、测速和授时服务，中国计划 在2015年形成覆盖全球的卫星导航 定位系统。
测控仪器和测控系统是检测技术的具体实 现 ，是获取信息的工具。
测控系统原理及设计概论
1.2 测控技术的发展
传统的测量仪器仪表用以测量、观察、监视 、验证、记录各种物理量、物质成分、物性参数 等。如压力表、测长仪、显微镜等。
随着工业的发展，测量和分析、计算、控制 常常融为一体。因此，现代仪器仪表还包括计算 、分析、控制、报警、信号传递和数据处理等功 能。
计算机测控系统
测控系统原理及设计概论
第1章 计算机测控系统概述
测控系统原理及设计概论
1.2 测控技术与仪器专业的定位
测控技术与仪器专业是多个仪器仪表类专业 合并而成的大专业，“测控技术与仪器”是指对 信息进行采集、测量、存贮、传输、处理和控制 的手段与设备。包含测量技术、控制技术和实现 这些技术的仪器仪表及系统。其内涵如所示。
测控系统原理及设计概论
课程名称
电路
模拟电子技术（I）
数字电子技术
微机原理与接口技术
自动控制原理
单片机原理与应用
可编程逻辑器件原理与设计
传感器原理
数字化测试技术
传感器技术课设
可编程逻辑器件课设
单片机技术课设
测控系统原理及设计概论
学分 5
3.5 3.5 3.5
4 4 3 4 4 1 1 1
本课程是测控专业的专业课，本课程 以 模拟电路、数字电路、传感器技术和微机 技术为前提，不同于先修课程，本课程主 要学习如何将各个功能模块组装起来构成 一个完整的测控系统，换言之，先修课程 是从微观上学习各模块自身的原理及构成， 而测控系统这门课程是从宏观上学习各个 模块之间的连接及影响，学习如何将各个 功能模块组合起来实现测试和控制的功能。
探析微型计算机测控系统抗干扰技术综合策略
探析微型计算机测控系统抗干扰技术综合策略作者：李宝全来源：《数字化用户》2013年第29期【摘要】微型计算机测控系统在运行过程中会受到较多方面的影响，使得系统无法正常运行，针对这种情况就要对这些干扰因素进行抗干扰措施。
本文将详述干扰对测控系统的影响、常见的干扰现象以及抗干扰的综合策略。
【关键词】微型计算机测控系统抗干扰技术微型计算机测控系统在运行过程中会受到外界环境的较大干扰，微型计算机测控系统的干扰指的是除了有用信号之外的杂散信号，这些杂散的信号会使得测控系统的数据传输或者控制系统受到很大的影响，严重的时候还会导致微型计算机测控系统无法运行。
微型计算机测控系统的运行环境非常复杂，因为运行环境中有非常强烈的电磁干扰现象。
电磁干扰现象会使得微型计算机测控系统受到较严重的影响，并且可能对测控系统的数据造成破坏，那么所得到的测控数据则存在着较大的差异。
微型计算机测控系统能在运行中发挥智能作用，而且在测控系统受到干扰的同时发挥智能作用，使得微型计算机测控系统的抗干扰能力更强，有效的增强微型计算机系统的稳定性以及可靠性。
一、干扰对计算机测控系统的影响干扰有多种形式而且还有多种传导模式，干扰可以通过耦合通道来传入计算机测控系统，使得计算机测控系统的稳定性显著降低，干扰对计算机测控系统的影响如下。
（一）数据采集误差变大干扰会入侵到测控系统信号的输入通道，使得有用信号中包含干扰信号，那么在数据采集的过程中就会产生较大的误差[1]，如果有用信号的强度较小时，那么干扰信号对于计算机测控系统的数据采集干扰就更加严重。
（二）控制状态失灵微型计算机测控系统所传出的控制信号非常强，在传播过程中较难被外界干扰，但是输出的控制信号会与状态信号结合，一旦状态信号受到干扰就会使得影响控制信号，从而导致微型计算机测控系统的控制失常。
（三）数据受干扰而发生变化微型计算机测控系统中RAM储存器是可以读写的，如果受到干扰的情况下RAM的数据会被篡改，但是微型计算机测控系统中的程序数据不容易被损坏，而RAM中的数据受干扰的影响较大，系统受到的损坏部分是由RAM中的数据受损数据而决定的。
微机测控系统软件抗干扰技术研究
制系统软件抗干扰技术的主要方法有数字滤波法、 输出口信号重复检测法、 输入／ 软件拦截法及鹫 看门狗’ 技术等’ ｊ 这
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆＡｎ ｉ ｉ ｔ ｒｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｒ ｆＣｏ ｐ ｔ ｒ Ｍ ｏ ｉ ｒｎ ｎ ｎ ｒ ｌ ｎ ｙ ｔ ｍ ｔ ｄ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｔ－ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｓ ｆｗａ ｅ ｏ ｍ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ｇ ａ ｄ Ｃｏ ｔ ｏ ｌ ｇ Ｓ ｓｅ ｏ ｉ
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计算机测控系统概述课件
测 控 非电量 对 象
传感器
输入信号 调理器
执行机构
输出信号 调理器
计算机测控系统概述课件
计算机
显示器
电厂生产车间
计算机测控系统概述课件
计算机集中监控室
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统概述课件
计算机测控系统硬件各部分功能描述
测控系统的演变
计算机测控系统概述课件
1、传统测控时代
被测参数
显示仪表
传统检测系统
计算机测控系统概述课件
被测控参数 执行机构
显示器
传统手动控制系统
计算机测控系统概述课件
2、电气测控时代
被
测
参
传感器
数
调理电路 模块
显示仪表
传感器检测系统
计算机测控系统概述课件
被
测
控 参
传感器
数
调理电路 模块
执行机构
计算机测控系统概述课件
1、被测控对象及其参数
1）环境特征； 2）参数类型； 3）测控要求
被
测 控 参
传感器
调理电路 模块
输入通道
数
计
算
机
执行机构
控制电路 模块
输出通道
计算机测控系统概述课件
2、传感器
1）选型；2）信号；3）量程；4）精度；5）环境
被
测 控 参
传感器
调理电路 模块
输入通道
数
计算机Fra bibliotek执行机构
计算机测控系统概述课件
实时系统
❖ 实时系统是对外来事件在限定时间内能 做出反应的系统。
计算机测控技术知识点
第一章计算机控制系统概述1. 什么是计算机控制系统? 其工作原理是怎样的？2. 画图说明计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？3. 计算机控制系统的软件起什么作用？4. 计算机控制系统中的实时性、在线方式和离线方式的含义是什么？实时、在线方式和离线方式的含义是什么?5. 计算机控制系统的典型形式有哪些?各有什么优缺点?6. 计算机控制装置可以分成哪几种类型?7. 简述计算机控制系统的发展概况。
8. 讨论计算机控制系统的发展趋势。
1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
2.D/A转换器的性能指标有哪些？3.用8位DAC芯片组成双极性电压输出电路，输出电压范围为-5V--+5V，求对应下列偏移量的输出电压：（1）80H；（2）01H；（3）7FH；（4）40H；（5）FFH；（6）FEH4.请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式5.试用DAC0832芯片设计一个能够输出频率为50Hz的方波电路和程序。
6.DAC0832与CPU有哪几种连接方式？他们在硬件接口及软件程序设计上有何不同？7.为什么高于8位的D/A转换器与8位危机接口连接时必须采用双缓冲方式？这种双缓冲方式与DAC0832的双缓冲方式在接口上有什么不同？8.试用8255A与DAC1210设计一个12位的D/A转换接口电路，并编写出程序（8255A的地址为8000H～8003H）1.画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
2.请分别画出一路有源I/V 变换电路和一路无源I/V 变换电路图，并分别说明各元器件的作用。
3.试用CD4051设计一个32路模拟多路开关，要求画出电路图并说明其工作原理。
4.采样有几种方法？采样周期越小越好吗？为什么？5.采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么？6.简述逐次逼近式、双积分式和电压/频率式的A/D转换原理。
仪器仪表测控系统的干扰源及抗干扰技术思路
（） １ 内部干 扰 源 ：内部 干 扰 是应 用 系统 本 身
引起 的各 种 干扰 ， 括 固定 干扰 和过 度 干 扰 。 固 包 定 干扰是 指信 号 间 的相 互 串扰 、 长线 传 输 阻 抗 失 配 时反射 噪声 、 载 突变 噪声 以及 馈 电 系统 的 浪 负 涌 噪声 等 。过 度干扰 是指 电路 在动 态工 作时 引起 的干扰 。 （ ） 部 干 扰 源 ： 部 干扰 是 由 系 统 外 部 窜 ２外 外 入 到系 统 内部 的各 种 干 扰 。包 括 某 些 自然 现 象
干扰 、 高 系统 的 抗 干扰 能 力提 出 了思路 。 提
关键词 ： 器仪表 ； 仪 测控 系统 ； 干扰
中 图分 类 号 ： Ｎ ７ ． Ｔ ９３３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ ３－ ２ ０（０ ２ ０ ０ ８ ０ １ ７ ４ ７ ２ １ ） ４— ０ ２— ３
声， 例如经过电源传导 ； （） ６ 辐射 电磁场 耦 合 ： 功率 高 频 电气 设 备 、 大 广播、 电视 、 种 电台 、 线 电基站 、 达 、 线 导 各 无 雷 无 航 台 和信标 机 、 车点 火系统 、 汽 医疗 设备 甚至 家用 电器等 等通 过辐射耦 合 到 电路 中去 。 ２ ３敏感 接 收 电路 ． 敏感 接 收 电路 是指 当测控 系统 受到外 部或 者 内部 电磁干 扰源 所 发射 的 电磁 的作 用 时 ， 易 被 容 干扰 的器 件对 象 。许多器 件 、 分系统 、 备或者 系 设 统 可 以既是 电 磁 干扰 源 又 是 敏感 设 备 。如 ： 号 信 放 大器 、 ／ 单 片机 、 ／ Ａ Ｄ、 Ｄ Ａ等等 。 ２ ４三 者之 间 的关 系如下 图所 示 ： ．
测控系统设计第4章--测控系统设计应用实例
⑷ ⑸ ⑹ ⑺
%Create a 10-point averaging FIR filter，filter x using both filter and filtfilt for comparison: Fs = 100; t = 0:1/Fs:1; x = sin(2*pi*t*3)+.25*sin(2*pi*t*40); % 10 point averaging filter b = ones(1,10)/10; y = filtfilt(b,1,x); % non-causal filtering yy = filter(b,1,x); % normal filtering plot(t,x,t,y,’—‘,t,yy,’…’)
频谱分析 如果信号 x (t ) = x (t + nT ) ，则称其为周期信号； 周期信号可以用付里叶级数表示为：
x (t ) = a0 + ∑ ( an cos nω 0t + bn sin nω 0 t )
n =1
∞
其中：
ω 0 = 2πf 0 =
a0 =
2π 为基波角频率； f 0 为基波频率； T 为信号的周期； T
N N max
非线性标度特性
非线性标度的分段线性化； 数据校准 数据校准的目的是消除系统的零点漂移、偏 移、误差等； 校准分为静态较准和动态较准； 零点校准、量程校准、读数校准；
⑵ ຫໍສະໝຸດ ⑶零均值化处理 零均值处理：红色：非零均值，黑色：零均值 为便于以后的处理，常常需要将采样信号变 成零均值的数据； 设采样序列为 u ( n ) ， 经零均值化处理后的数据序列为 x ( n ) ，则： x( n ) = u( n ) − u n = 0,1, K , N − 1 1 N −1 其中 u 为序列 u( n ) 的均值， u = ∑ u( n ) N n =0 ⑷ 零趋势化处理 迭加在测量信号上的慢变信号称为趋势项； 设有原始测量记录信号 u ( n ) ： x ( n ) = u ( n ) − (u + k ( n ) ) n = 0,1, K , N − 1 其中 u 为 u( n ) 的均值； 而 k 则是序列 u( n ) 的平均斜率； k ( n ) = k n 为 u( n ) 序列的零趋增量； x ( n ) 是消除了趋势后，均值及斜率都为零的记录： 对于线性的趋势项，可以计算出平均斜率，然后按上 述方法加以滤除； 对于非线性的趋势项，可以用预测算法计算 k ( n ) ，也 零趋势化处理 可以采用分段拟合技术滤除；
单片机测控系统中抗干扰技术应用浅析
信号特点是具有一个平均值 ，信号在某一 数 值范 围附近上下波动 。缺点是对 于测 量速度 较慢 或者要 求数 据计 算速度 较 快 的实时控 制不合适 ，同时 比较浪费 内存 。 ３ ． １ ． ４ 递 推平均值 滤波法（ 又称滑动平均 值滤波法 ） ： 把连续缺 Ｎ个采样值看成一个 队列 ，队列的长度 固定为 Ｎ ，在每次采样 到 个新的数据时放人队尾 ， 并且扔掉原来 队 首的一次数据 ， 同时把队列中的 Ｎ个数据进 行算术平均值运算 ， 就可以获得新的滤波结 果。优点 ：对于周期性干扰具有 良好 的抑制 作用 ，平滑度高 ，适用于高频振荡的系统 。 缺点是灵敏度低 ， 对于偶然出现的脉 冲性干 扰的抑制作用较差 ， 不 以消除 由于脉 冲干扰 所引起的采样值偏差 ， 不适用于脉 冲干扰 比 较严重的场合 。 ３ ． ２ 软件冗余技 术 被 干扰的 Ｃ Ｐ Ｕ 将 常会把一些操作数 当 成指令 来执行 ， 从而引起程序 的混乱 。由于 ５ ｌ系列单 片机 所有 的指令 都不超过 三个字 节， 相 当大 的一部分都是单字节指令 。 为此 ， 可以多在关键 的地方 插入一些单字节指令 ， 如Ｎ Ｏ Ｐ等等 ， 这样可 以保证被弹飞的程序能 够较为快速的进人正 确的控 制范围。
科技 创新
２ ０ １ ３年 ６期 （ 中Ｊ
单片机测控系统 中抗干扰技术应用浅析
熊强 强
（ 南 昌理工学院 南 昌 ３ ３ ０ ０ ３ ４）
摘 要：单片机在 工业过程 的测控 系统中面临的环境 比较 复杂，容 易受到 来 自 现场的各种干扰 ，严重的甚至会导致整个 系统瘫痪 ，因此分析 其产生的原 因。并
一
法：
（ １ ） 在交流 电网的进线端接 入压敏电阻 的方 法来避免干扰 ，这样既可 以防雷 ，又可 以在 一定 程度上 吸 收 由于浪涌 而产 生 的电