【摘 要】在當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展中，機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展十分迅速，機(jī)電一體化在機(jī)械制造的過程中應(yīng)用越來越廣泛，在這樣的情況下，人們對(duì)機(jī)械制造行業(yè)也提出了更高的要求。但是機(jī)電一體化會(huì)受到很多因素的影響，這樣就使得機(jī)電一體化完全無法發(fā)揮自身的積極作用，從而也使得生產(chǎn)無法得以順利的進(jìn)行，本文主要分析了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾措施，以供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；系統(tǒng)；抗干擾；措施；分析

機(jī)電一體化通常就是指把現(xiàn)代電子技術(shù)和傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)和制造技術(shù)充分的結(jié)合在一起，應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過程中，這樣就可以充分的體現(xiàn)出各自的優(yōu)勢(shì)，從而也實(shí)現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果。在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，各個(gè)行業(yè)都有了極大的發(fā)展，所以機(jī)電一體化受到的干擾也越來越多，在這樣的情況下就必須要采取有效的措施，減少一些因素對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)面影響，確保其能夠保持在正常的運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。

1.機(jī)電一體化系統(tǒng)受到干擾的影響因素

1.1供電時(shí)受到干擾

在工業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)的過程中，大功率設(shè)備的數(shù)量越來越多，如果設(shè)備頻繁的啟動(dòng)和停止就會(huì)使得電網(wǎng)受到很大的影響，這樣就無法保證電網(wǎng)一直處在良好的狀態(tài)當(dāng)中，而當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)主要的是220V的高內(nèi)阻電網(wǎng)，所以在設(shè)備運(yùn)行和啟停的過程中非常容易受到干擾信號(hào)的污染，在這樣的情況下即便技術(shù)人員已經(jīng)在系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)置了相應(yīng)的穩(wěn)壓措施，但是還是會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)構(gòu)成不利的影響，所以在一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，一定要對(duì)供電干擾予以高度的重視。

1.2過程通道干擾

通常我們所說的過程通道干擾實(shí)際上就是指因?yàn)閭鬏數(shù)木€路太長(zhǎng)而產(chǎn)生的一系列干擾現(xiàn)象。在系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中，如果產(chǎn)生了比較明顯的通道干擾，系統(tǒng)當(dāng)中的接電設(shè)備或者是其他與之相關(guān)的系統(tǒng)都會(huì)受到非常大的影響，同時(shí)其他設(shè)備在運(yùn)行的過程中也會(huì)受到十分嚴(yán)重的干擾，這樣也就使得機(jī)電一體化系統(tǒng)無法得以正常的運(yùn)行。通過詳細(xì)的分析和研究發(fā)現(xiàn)，這樣的干擾通常會(huì)讓信號(hào)采集的過程中產(chǎn)生失真的現(xiàn)象，從而也嚴(yán)重的影響到了信號(hào)的真實(shí)性和可靠性，從而使得生產(chǎn)效果無法達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

1.3場(chǎng)干擾

機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行和工作的過程中，如果周圍的環(huán)境存在著比較多的磁場(chǎng)或者是電場(chǎng)就會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量構(gòu)成非常不利的影響，同時(shí)系統(tǒng)中的電平也會(huì)發(fā)生一定的改變，最終也會(huì)對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提升起到負(fù)面的作用。

2.硬件抗干擾措施

2.1抗電源干擾的措施

2.1.1通過watchdog來提升機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)電源的抗干擾能力

在當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展中，機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中一般都會(huì)采用watchdog來對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行有效的處理，這是一種當(dāng)今十分流行的監(jiān)視計(jì)時(shí)器。在正常的工作當(dāng)中，它可以使得機(jī)電一體化設(shè)備在更小的程度上承受電源帶來的不良影響，同時(shí)它可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工作，保證信號(hào)本身的準(zhǔn)確程度，同時(shí)也會(huì)在這一過程中保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而使其達(dá)到一個(gè)比較理想的運(yùn)行狀態(tài)。

2.1.2通過編制配電方案的方面對(duì)抗電源干擾進(jìn)行一定的處理

想要更好的抵制電源對(duì)系統(tǒng)的不良影響，在實(shí)際的工作中就一定要從配電方案方面入手，首先設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的具體情況對(duì)其進(jìn)行處理。之后還要選擇一個(gè)更加科學(xué)和合理的設(shè)備，只有設(shè)備更加的科學(xué)合理，才能更好的保證系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和可靠性。舉例來說，我們可以通過設(shè)置交流穩(wěn)壓器或者是直流穩(wěn)壓器的方式對(duì)電源設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)，這些設(shè)備在運(yùn)行的過程中可以很好的防止系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中受到不良的影響。

2.2過程通道抗干擾措施

2.2.1光電距離的長(zhǎng)度浮置措施

在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，利用光電耦合器就可以在長(zhǎng)線傳輸?shù)倪^程中將模塊之間的兩個(gè)光電耦合器件連接起來，這種設(shè)置的方式一方面可以有效的使其功能模塊之間的電流流到公共地線的時(shí)候所產(chǎn)生的噪音相互干擾，同時(shí)還能有效的減少長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)以及阻抗的問題。

2.2.2雙絞線傳輸措施

在長(zhǎng)線傳輸中，雙絞線是較常用的一種傳輸線，與同軸電纜相比，雖然頻帶較窄，但阻抗高，降低了共模干擾。由于雙絞線構(gòu)成的各個(gè)環(huán)路，改變了線間電磁感應(yīng)的方向，使其相互抵消，因而對(duì)電磁場(chǎng)的干擾有一定的抑制效果。

2.2.3長(zhǎng)線傳輸?shù)淖杩蛊ヅ?/p>

長(zhǎng)線傳輸時(shí)，若收發(fā)兩端的阻抗不匹配，則會(huì)產(chǎn)生信號(hào)反射，使信號(hào)失真，其危害程度與傳輸?shù)念l率及傳輸線長(zhǎng)度有關(guān)。因此，必須對(duì)傳輸線進(jìn)行阻抗匹配。

2.2.4長(zhǎng)線的電流傳輸

長(zhǎng)線傳輸時(shí)，用電流傳輸代替電壓傳輸，可獲得較好的抗干擾能力。傳感器直接輸出0～10mA電流在長(zhǎng)線上傳輸，在接收端可并上1kΩ的精密金屬膜電阻，將此電流轉(zhuǎn)換為0～5V（或0～10V）的電壓，然后送入A/D轉(zhuǎn)換通道。

2.2.5傳輸線的合理布局

強(qiáng)電饋線必須單獨(dú)走線，不能與信號(hào)線混扎在一起；強(qiáng)信號(hào)與弱信號(hào)線應(yīng)盡量分開走向，有條件的場(chǎng)合，應(yīng)努力使二者正交；強(qiáng)弱信號(hào)平行走線時(shí)，線間距離應(yīng)為干擾線內(nèi)徑的40倍以上。

2.3空間干擾的抑制

防止空間干擾的主要方法是屏蔽和接地，要做到良好屏蔽和正確接地，必須注意以下問題：

（1）消除靜電干擾最簡(jiǎn)單的方法是把感應(yīng)體接地，接地時(shí)要防止形成接地環(huán)路。

（2）為了防止電磁場(chǎng)干擾，可采用帶屏蔽層的信號(hào)線（絞線型最佳），并將屏蔽層單端接地。

（3）不要把導(dǎo)線的屏蔽層當(dāng)作信號(hào)線或共用線來使用。

（4）在布線方面，不要在電源電路和檢測(cè)、控制電路之間使用共用線，也不要在模擬電路和數(shù)字脈沖電路之間使用共用線，以免互相串?dāng)_。

3.軟件抗干擾措施

各種形式的干擾最終會(huì)反映在系統(tǒng)的微機(jī)模塊中，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集誤差、控制狀態(tài)失靈、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)竄改以及程序運(yùn)行失常等后果，雖然在系統(tǒng)硬件上采取了上述各種抗干擾措施，但由于干擾存在的隨機(jī)性，尤其在一些較惡劣的外部工作環(huán)境下，并不能保證萬無一失，必須采用各種軟件抗干擾措施，軟硬兼施，提高整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性。

3.1抑制工頻干擾

工頻干擾侵入微機(jī)系統(tǒng)的前向通道后，往往會(huì)將干擾信號(hào)迭加在被測(cè)信號(hào)上，特別當(dāng)傳感器模擬量輸出是小電壓信號(hào)時(shí)，這種串聯(lián)迭加會(huì)使被測(cè)信號(hào)淹沒。要消除這種串聯(lián)干擾，可使采樣周期等于電網(wǎng)工頻周期的整數(shù)倍，使工頻干擾信號(hào)在采樣周期內(nèi)自相抵消。

3.2數(shù)字濾波

軟件采取的抗干擾措施就是把采集到計(jì)算機(jī)中的采樣信號(hào)，采用數(shù)字濾波的方法，消除和削弱干擾信號(hào)。數(shù)字濾波有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠完成模擬濾波器難以實(shí)現(xiàn)的某些功能，不需要其他任何設(shè)備，只要在程序進(jìn)入數(shù)據(jù)處理和控制算法之前附加一段數(shù)字濾波軟件即可。

4.結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化系統(tǒng)在當(dāng)今的社會(huì)生產(chǎn)中已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，但是其在使用的過程中會(huì)受到很多因素的干擾，在這樣的情況下，系統(tǒng)自身的功能就無法得到很好的發(fā)揮，所以在工作中，必須要對(duì)產(chǎn)生干擾的因素予以全方位的分析，準(zhǔn)確的掌握干擾源，這樣才能在工作中采取更加科學(xué)和有效的措施對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和完善，同時(shí)還要充分的考慮到系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，這樣也保證了工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際效果。 [科]

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