抗干扰定型机数据采集器系统电路设计

接线图 2023年02月01日 21:10 335 admin

　　定型机数据采集器工作在电磁环境非常恶劣的场所，良好的抗干扰技术是数据采集器可靠工作的基本保证。本文分析了定型机数据采集器的干扰信号的主要来源，从硬件技术与软件技术两方面对干扰信号进行了处理。定型机需要采集的数据有，烘箱温度、风扇转速、车速、门幅宽度、上下超喂等。因此，数据采集系统需要由检测电路、人机对话、单片机最小系统、模数转换、计数电路和通信接口等组成。检测电路主要由温度检测、风速车速检测、门幅检测、上下超喂检测等构成。

　　定型机数据采集器硬件电路抗干扰设计

　　电源电路的抗干扰设计

　　定型机由十多台电机构成，对供电电网会造成较大的波动，对数据采集器的干扰较大。为了防止供电电源对数据采集器的干扰，应该在供电电源与数据采集器之间加入交流稳压器，使得数据采集器的供电电源处于稳定状态。定型机为感性负载，在电源中会有高频干扰信号，因此还要在电源电路中加入如图2所示的平行滤波器，消除高频干扰信号通过电源线路对数据采集器的干扰。

抗干扰定型机数据采集器系统电路设计第1张

　　另外为了防止数据采集器中的模拟电路、数字电路和单片机之间通过电源进行相互干扰，采取了对上述三大部分电路进行独立供电的方式，如图3所示。

抗干扰定型机数据采集器系统电路设计第2张

　　数字信号采集端的抗干扰设计

　　数据采集器需要采集的车速信号、上下超喂信号、风速等直接由变频器输出，导致信号的干扰非常的严重。经过测定，有效信号的峰峰值在4V 到12V 之间改变，频率在几百赫兹到两千多赫兹改变。干扰信号的峰峰值在1V 到4V 之间改变，频率在5KHZ 左右。

抗干扰定型机数据采集器系统电路设计第3张

　　干扰信号和有效信号还有另外一个特点，那就是干扰信号和有效信号会随着车速、风速的快慢而改变。抗干扰的方法如图4所示，首先由RC 组成的低通滤波器滤除高频干扰信号，并对输入信号的幅值进行限幅与整形，再由光电隔离器件实现数据采集器与变频器之间的隔离，从而实现数字信号通道的抗干扰要求。
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抗干扰定型机数据采集器系统电路设计第4张