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抗磁场干扰和磁屏蔽材料

跳频通信系统抗干扰性能分析

题目：跳频通信系统抗干扰性能分析姓名：学院：信息科学与技术学院系：通信工程系专业：年级：学号：教师： 2012年7月10日

跳频通信系统抗干扰性能分析摘要扩频技术是一种信息传送技术，它利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展，使之占有远远超过被传送信息所需的最小带宽。而跳频技术以其良好的抗干扰性能和衰落性及较低的信号被截获概率，成为战术通信领域应用最广的一种抗干扰手段。本文在介绍跳频通信基础原理的基础上，并借助计算机仿真工具Matlab /Simulink 搭建仿真模型，得到了在多径信道下的误码率-信噪比曲线，从而分析跳频通信系统的抗干扰性能。关键字：跳频、Simulink 仿真、多径、抗干扰一．引言跳频通信时现代通信中采用的最常用的扩频方式之一，其基本原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化。与定频通信相比，由于发送的信号调制在多个伪随机跳变的频率上，敌方不容易捕获到所发送的信息，有利于信号的隐藏，可以有效躲避干扰。因此，跳频技术在通信对抗尤其是卫星通信中处于特别有利的位置。扩频技术正在取代常规通信技术成为军事通信的一种主要抗干扰通信技术。因此，对扩频通信的研究，成为通信对抗中的重要部分。本文通过Matlab 软件仿真跳频通信系统的基本过程，在多径信道下分析其抗干扰能力。二．跳频通信的基本原理扩频通信系统是一种信息处理传输系统，这种系统是利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展，使之占有远远超过被传输信息所必需的最小带宽。在接收机中利用同一码对接收信号进行同步相关处理以解扩和恢复数据。现有的扩频系统可分为：直接序列扩频、跳频、跳时，以及上述几种方式的组合。其中跳频系统是如今使用最多的扩频技术。跳频扩频的调制方式可以为二进制或M 进制的FSK(MFSK)。如果采用二进制FSK ，调制器选择两个频率中的一个，设为0f 或1f ，对应于待传输的信号0或1.得到的二进制FSK 信号是由PN 码生成器输出序列输出觉得的频率平移量，选择

单片机抗干扰能力

单片机抗干扰能力单片机的抗干扰性能历来为大家所重视，现在市面上的单片机就我所接触过的，就有十家左右了，韩国的三星和现代；日本的三菱，日立，东芝，富士通，NEC；台湾的 EMC，松汉，麦肯特，合泰；美国的摩托罗拉，国半的cop8系列，microchip系列，TI 的msp430系列，AVR系列，51系列，欧洲意法半导体的ST系列。。。。。。这些单片机的抗干扰性能大多数鄙人亲自测试过，所用机器是上海三基出的两种高频脉冲干扰仪，一种是欧洲采用的标准，一种是日本采用的标准；

日本的标准是高频脉冲连续发出，脉冲宽度从50ns到250ns可调，欧洲采用的标准是脉冲间歇（间歇时间和发出时间可调）发出，脉宽也是从50ns到250ns可调；我们国家采用的是欧洲标准。一般情况下，脉冲干扰这一项能够耐受2000V以上就算不错了（好像我国家电标准是1200V），有些可以达到3000V，于是很多人为此很得意。单片机在高频脉冲干扰下程序运行是否正常，或者说抗干扰是否通过，有些人以

程序不飞掉，或者说“死机”为标准，有些人以不复位并且程序正常运行为标准。很多情况下，芯片复位程序是可以继续运行的，表面上看的不是很清楚。我一般就看单片机在干扰下是否复位，复位了我就认为不行了。不复位并且程序正常运行当然比复位来说要好了。好多人看到自己做的电路抗干扰达到2000V或者3000V就很高兴，实际上芯片的抗干扰并不一定就很好。这里我不能不说一下日本的标准，高频脉冲连续发出的形式。别小看一个连续和一个间歇的区别，实际上，大家如果有机会，用日本的标准测试一

下你的芯片和电路，你就会发现，几乎和欧洲标准差别很大很大，采用日本标准你会很伤心，因为大多数单片机过不了！日本的标准是1600V。上面我提到的十几家单片机：意法的也就是ST的≥1800 三菱的≥1800 富士通和日立的≥1600V nec的≥1500 东芝的≥1300V 摩托罗拉的≥1300

如何提高视频的抗干扰能力

视频监控系统中的各种干扰解决方法大全监控系统在各领域中的应用越来越多，在不同环境、不同安装条件和不同施工人员下，由于线路、电气环境的不同，或是在施工中疏忽，容易引发各种不同的干扰。这些干扰就会通过传输线缆进入闭路电视监控系统，造成视频图像质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现像，直接影响到整个系统的质量。因此了解视频监控系统有哪些干扰，有助于根据不同的情况采取相应的措施，对提高监控系统工程质量，确保系统的稳定运行非常有益。 1视频监控中的各种干扰 1.1木纹状的干扰这种干扰的出现，轻微时不会淹没正常图像，而严重时图像就无法观看了(甚至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也较复杂。大致有如下几种原因： (1)视频传输线的质量不好，特别是屏蔽性能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网，或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时，这类视频线的线电阻过大，因而造成信号产生较大衰减也是加重故障的原因。此外，这类视频线的特性阻抗不是75Ω以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。由于产生上述的干扰现象不一定就是视频线不良而产生的故障，因此这种故障原因在判断时要准确和慎重。只有当排除了其它可能后，才能从视频线不良的角度去考虑。若真是电缆质量问题，最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉，换成符合要求的电缆，这是彻底解决问题的最好办法。 (2)由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净”，是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号，多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备，对电网的污染非常严重，这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。比如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等，都会对电源产生污染。这种情况的解决方法比较简单，只要对整个系统采用净化电源或在线UPS供电就基本上可以得到解决。

电子系统的抗干扰分析与设计

电子系统的抗干扰分析与设计摘要：抗干扰对数字电路非常重要，也是决定其工作性能的关键因素。该文描述了数字电子系统中不易解决的电源噪声干扰和传导干扰问题，并介绍了几种硬件跟软件解决该类问题的途径和方法。一.引言几乎每一个电气工程技术人员都希望他所设计的设备工作可靠，不会被其它设备干扰，也不会干扰其它设备。但是，由于电气噪气和电磁干扰几乎无处不在，所以，我们设计的产品往往达不到这些目标，无法完全杜绝这方面的干扰。如果不能有效地解决这些问题，我们可能必须放弃这些项目或者采取修修补补的办法，这样一来既浪费了我们投资项目的所有时问、资金和努力，又可能使产品性能大打折扣。因此在电子系统设计中，为了少走弯路和节省时间，应充分考虑并满足抗干扰性的要求，避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。二. 抗干扰设计大多数情况下在工作的开始就必须将干扰措施设计成产品。 2.1 抗干扰设计包含四个基本步骤的过程： (1)了解干扰的类型和来源干扰源：是指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述：du ／dt，di／dt大的地方就是干扰源。如：继电器、雷电、电机、可控硅、高频时钟等都可能。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。干扰一般有电源噪声干扰、空间干扰(即场干扰)和传导干扰。空间干扰都通过电磁波辐射窜人系统；传导干扰则通过与系统相连接的导线，如，以与前向通道和后向通道等进人系统；电源噪声干扰有过压、欠压、浪涌电压、尖峰电压等。 (2)在设计电路时尽量消除或减小这些干扰对系统的影响；

(3)设计线路板、导线的结构尽量消除这些问题，必要时，使用干扰抑制器件； (4)将系统分成模块调试，保证每个子系统组装正确无误、工作正常，在进行进一步组装前不会有任何问题。通过一开始就正确地设计系统，经常提前完成任务，成本也较低。 2.2 抗干扰设计的几个基本原则： (1)抑制干扰源 (2) 切断干扰传播路径 (3)提高敏感器件的抗干扰性能 2.2.1 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du／dt，di／dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du／dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di／dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。常用的抑制干扰源的措施有： ①继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。（图1）仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。图1 消除线圈反电势干扰 ②在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路，电阻一般选几K到几十K，电容选0.01μF～0.1μF)，减小电火花影响。（图2）图2 减小继电器火花

过零比较器的性质及其抗干扰能力的提高

过零比较器的性质及其抗干扰能力的提高 1114211班郝建响01 能够实现对两个或多个进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序的比较功能的或装置称为比较器。其基本功能是对两个输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平电压，据此来判断输入信号的大小和极性。电压比较器常用于自动控制、波形产生与变换，模数转换以及越限报警等许多场合。比较器是将一个模拟电压与一个基准电压相比较的。比较器的两路输入为，输出则为信号，当输入电压的差值增大或减小时，其输出保持恒定。过零比较器被用于检测一个输入值是否是零。原理是利用比较器对两个输入电压进行比较。两个输入电压一个是参考电压Vr，一个是待测Vu。一般Vr从正相输入端接入，Vu从反相输入端接入。根据比较输入电压的结果输出正向或反向饱和电压。当参考电压已知时就可以得出待测电压的测量结果，参考电压为零时即为过零比较器。用比较器构造的过零比较器存在一定的测量误差。当两个输入端的电压差与开环放大倍数之积小于输出阈值时探测器都会给出零值。例如，开环放大倍数为106，输出阈值为6v时若两输入级电压差小于6微伏探测器输出零。这也可以被认为是测量的不确定度。零电平比较器(过零比较器) 电压比较器是将一个模拟输入信号ui与一个固定的参考电压UR进行比较和鉴别的电路。参考电压为零的比较器称为零电平比较器。按输入方式的不同可分为反相输入和同相输入两种零电位比较器，如图1(a)、(b)所示 (a)反相输入；(b)同相输入

通常用阈值电压和传特性来描述比较器的工作特性。阈值电压(又称门槛电平)是使比较器输出电压发生跳变时的输入电压值，简称为阈值，用符号UTH表示。估算阈值主要应抓住输入信号使输出电压发生跳变时的临界条件。这个临界条件是集成运放两个输入端的电位相等(两个输入端的电流也视为零)，即U+=U–。对于图1(a)U–=Ui, U+=0, UTH=0。传输特性是比较器的输出电压uo与输入电压ui在平面直角坐标上的关系。画传输特性的一般步骤是：先求阈值，再根据电压比较器的具体电路，分析在输入电压由最低变到最高(正向过程)和输入电压由最高到最低(负向过程)两种情况下，输出电压的变化规律，然后画出传输特性。分析如下电路： 1）R11作为上拉电阻，作用不大，取值范围很宽，当运放使用LM358的时候，不用也可以。不过，有些比较器是集电极开路的，当使用集电极开路的比较器的时候，这个上拉电阻是必须的。 2）运算放大器组成一个施密特触发器（也叫做滞回触发器），使触发信号有一个滞回，从而使触发后能够可靠翻转，避免小的干扰信号造成触发器误动作。R10叫做滞回电阻，也可以称作正反馈电阻。由于有了R10，电路才有了滞回特性。调节R10的大小，可以调节滞回的深浅。当R10 无穷大（开路）的时候，电路就失去了滞回特性，从而变成了一个单纯的比较器。为了更好地说明R10 的作用，我们假定VCC是10伏。那么，当没有R10的时候（R10 开路），输入到2脚的电压低于5负的时候，1脚输出为高电平。2脚高于5伏的时候，1脚输出低电平。这里没有滞回特性。运放就是作为一个比较器。如果在5伏左右，有一个零点几伏的干扰信号叠加进来，就会使比较器产生误动作，频繁地来回翻转。

控制系统抗干扰分析及解决方法

控制系统抗干扰分析及解决方法【摘要】工业控制系统的检测信号一般比较微弱，干扰信号不能有效解决，则会严重影响系统的正常工作。尤其是现在单片机ARM 技术的广泛应用，对信号的要求也越来越高，微弱的干扰都会影响整个系统的稳定性。本文以开发设计、检测调试过程中的实际经验为例，从原理图设计、PCB布线等方面详细讲述了干扰信号的产生及消除方法，是理论与实际的经验总结。【关键词】抗干扰；信号；毛刺 1 概述工业控制系统的任务是根据现场的测量信号，经分析比较后控制继电器完成预定操作。但现场测量信号往往比较微弱，比如负荷电流、零序电流、电压等，由于干扰信号的存在，当干扰信号强度较大时，有用的测量信号淹没在杂乱的干扰信号中，系统无法得到正确的测量结果，严重影响系统的正常工作，甚至造成误判或误动。本文以馈电开关保护器研发过程中发现的电磁干扰及处理方法加以叙述，供同行们借鉴参考。 2 干扰的形成及处理该馈电开关采用外部开关电源供电，本身噪声及纹波较大，若直接送给保护器系统，将形成较大的干扰源，解决方法是利用磁珠与电容组成L型滤波电路，磁珠的电感量不易大，以直插（3.5*6mm）或六孔磁珠为宜，电容选用470uF/50V 电解电容。磁珠可以减缓因电流突变产生的干扰，而电容则可以减缓因电压突变产生的干扰。（1）模拟地与数字地要物理分开，从器件布局、PCB走线、铺地都要隔离，然后通过一磁珠或0Ω电阻连接。磁珠选用直插的，电阻的功率要大，1W为宜，若表贴器件选择1812封装。（2）每个数字器件的VCC附近布置一个0.01uF陶瓷电容，用于减小高低电平变化时产生的突变干扰，俗称“去耦”。（3）模拟信号在放大器处理过程中每步增加一个0.01uF陶瓷电容，该电容对高频信号敏感，可有效的将高频干扰信号滤除，而对工频待测信号则不敏感，允许传感器信号正常通过。（4）开关量采用光耦隔离，开关量输入的隔离光耦采用TLP181或TLP121，该光耦的导通压降0.3mm。2）布线不拐90°弯。3）尽量少过孔，过孔的焊盘外径为孔径的一倍关系，如0.7/0.35mm。4）地线不走线，以铺地连接。交流电源不得进入铺地范围，铺地采用网格形式。5）器件布局规则：继电器、电源远离CPU、模拟量采样电路。6）晶振器件下面不得走线。

如何提高工控设备的抗干扰能力-

如何提高工控设备的抗干扰能力? 工控设备的核心问题，就是抗干扰能力，如果抗干扰能力不够高，那么，这个设备就是没有多大用处。要提高工控设备的抗干扰能力，首先就是要学会正确的使用plc。 1.PLC的内核电源和输入输出接口电源应该独立。绝大多数的用户，在设计系统电源时，只有一个电源，PLC的内核和接口都用这个电源。懂得光耦原理的人就会发现，这种接法，会把光耦旁路掉，也就是说，光耦完全没有起到隔离的作用，整个PLC完全是在“裸奔”，没有任何的保护能力，非常危险的!正确的做法是多加一个电源，专门只给PLC内核供电。输入输出接口可以共用一个电源。 2.PLC的输出口如果接到感性负载，例如电磁阀，继电器等有线圈的负载，需要在负载两端反向加一个吸收二极管。具体的方法，可以到我们的网站查看产品的接线图。如果没有这个反向二极管，在电磁阀或继电器断开的瞬间，会产生一个反向电动势。这个反向电动势，和输出口的电源叠加在一起，会大大超过输出三极管(或场效应管)的电压承受极限，导致三极管击穿。对于反向二极管的参数，只要是电流不小于继电器电流，耐压不低于接口电源电压就

行了，像1N4004,1N4007都没有任何问题。另外，市场上的电磁阀，接线如果标有正负极的，就表示里面已经有了吸收电路，不用外接二极管了。 3.电源的选择。干扰信号都是高频信号。比较典型的干扰信号源有变频器，可控硅调压电路。现在市面上的电源大多是开关电源，体积小，效率也很高，但是，最大的缺点就是，高频干扰信号可以长驱直入。而过去的老式电源，里面有个很大体积的变压器那种，体积大，效率低，但是对于高频干扰信号却可以很有效的抑制。所以，在选择内核电源时，应该选择老式变压器电源。如果找不到老式变压器电源，可以在开关电源前接一个1:1的隔离变压器，或在内核电源的输入端接共模线圈，用来阻隔高频干扰。 4.布局。干扰有2个途径，一是导线传导，二是空间辐射传导。以上的1和3就可以解决导线传导的干扰。对付空间干扰，最有效的办法就是加屏蔽罩(千万不要以为加屏蔽罩是可有可无的)。配电柜就是个很好的屏蔽罩。但是，屏蔽罩对于来自内部的干扰却束手无策。由于继电器甚至接触器一般也装配在在配电柜里面，继电器在断开的瞬间会产生一个高频干扰，这个干扰就会通过空间辐射，干扰PLC的工作。这时

关于监控的抗干扰技术分析

关于监控的抗干扰技术分析发表时间：2008-12-16T16:31:14.340Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：付立安 [导读] 摘要：视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式，图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输，非常容易受到干扰，使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰，从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰，从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。摘要：视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式，图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输，非常容易受到干扰，使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰，从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰，从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。关键词：监控抗干扰技术视频监控应用环境的复杂及应用规模的扩大，使监控的传输成为业界关注的重要话题，并促进了监控传输方式由单一化向多元化迅速发展，各种传输方式以自己独特的适应性或便易性活跃在监控的舞台上。视频干扰问题是困惑监控工程商由来已久的难题，也成为监控进一步拓展的障碍，宽频共缆监控作为视频监控最新传输利器已经成为解除监控传输干扰的一枝奇葩。一、视频干扰现象及其原因视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式，图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输，非常容易受到干扰，使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰，从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰，从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。下面分析一下常见视频干扰现象及其原因。 1、工频干扰干扰现象：图像出现雪花噪点、网纹或很宽暗横带持续不断滚动。干扰原因：此现象是当摄像端与监控设备端同时接地时，由于地电阻及电缆外皮电阻的存在，在两地之间电力系统各相负载不平衡或接地方式不同引起50Hz电位差，从而产生工频干扰所致。地电位使两接地端存在电压降，电压降加在屏蔽层两端并与大地（地电阻）构成回路产生地电流，地电流经过线缆屏蔽层形成干扰电压，地电流的部分谐波分量落入视频芯线，致使芯线与屏蔽层之间产生干扰电位，使干扰信号加入视频信号中对监控图像形成干扰。 2、空间电磁波干扰干扰现象：图像出现较密的斜形网纹，严重时会淹没图像。干扰原因：当监控电缆在空中架设时，空中电磁波干扰信号所产生的空间电场会作用于监控传输线路，使线路两端而产生相当大的电磁干扰电压，其频率约在200Hz~2.3MHz。由于电缆中电位差的存在，使电缆屏蔽层产生干扰电流，而一般情况下摄像端和监控设备端均为接地状态，这就使干扰电流通过线缆两端接地点与大地形成回路，导致终端负载产生干扰电压，干扰信号耦合进视频信号中，产生图像干扰情况。 3、低频干扰（20Hz-nKHz低频噪声干扰）干扰现象：图像出现静止水平条纹。现象原因：由于声音、数据等信号属于低频信号，其频带狭窄在传输时只用到20Hz~nKHZ，几乎采用任何种类的电缆都可以传输，一般只受交流声干扰。用于传输视频信号的同轴电缆，其屏蔽层抗干扰曲线特性表明干扰信号频率越高其屏蔽性能越好，对于诸如载波电话、有线电台等低频率信号干扰反而显得苍白无力。低频干扰信号同样会在传输线缆上产生干扰电压，从而影响图像质量。 4、高频干扰（高频噪声干扰）干扰现象：图像出现雪花点或高亮点。现象原因：虽然视频传输所用同轴电缆抗高频干扰要比抗低频干扰性能强，但是强高频干扰信号还会对图像的传输产生干扰。大电荷负载启停、变频机及高频机等在工作时除了输出高强度基波外，同时还会产生高强度的二次谐波。虽然谐波强度比基波低很多，但高次谐波频带很宽且成分复杂，所以基波的各次谐波都会对利用视频基带传输（即6MHZ带宽内）的视频信号造成不同程度的干扰。经过多次精度实验，高频干扰信号的基波和谐波频率均在45MHz以内。 5、反射干扰干扰现象：图像出现重影。干扰原因：视频信号在传输过程中色度、亮度及饱和度都会有相应衰减，当传输视频的同轴网络阻抗不匹配（也称失配）时，视频信号传输到终端会有部分色度、亮度及饱和度产生微反射，反射回来的信号会回到发射处形成再反射，与视频信号叠加经过延时和损耗到达终端。多个反射信号将在接收端产生码间干扰（ISI），ISI会导致监视器收到错误的输入信号幅度和相位并显示出来，这就使传回来的图像看起来好象清楚的图像上又蒙上了一层模糊不清的图像现象，即重影现象。 6、静电干扰干扰现象：图像时有网纹时有噪点，且时有时无。干扰原因：在发电场、煤矿和工业企业等存在高电压（1000V以上）输出、严重机械摩擦及高电磁环境场所接地时的对地电位差都在400VP-P~1500VP-P之间。接地与大地之间存在电位差的现象就属于静电现象的一种，存在静电现象时，接地端（包括冷地和热地）和大地就相当于一个带正电荷和负电荷的电容器。根据电容器的工作原理可知，当电荷容量达到一定程度时便会放电。那么静电放电时便会在不同的接地端之间形成电位差，使传输线路上屏蔽层形成地电流，从而使干扰信号耦合进视频信号并送入监控设备中。静电对视频传输干扰情况取决于静电电压差的大小，严重时会造成接口芯片的损伤或损坏。二、监控抗干扰新技术宽频共缆监控系统中的“宽频”是针对视频基带传输利用0~6MHZ的低频只能传输一路视频信号而言的，宽频共缆监控充分利用同轴电缆中5~550MHZ可同时传输四十多路视频、音频和控制信号，并且在系统中予留了报警、广播的传输空间；“共缆”的涵义非常明了，指的就是多系统、多信号可以通过“一根电缆”双向传输。宽频共缆监控系统是基于有线电视技术逆向应用开发的，开发此系统的主要目的是为了解除在视频监控传输过程中出现的布线量大、

电子产品的抗干扰能力和电磁兼容性要点

如何提升电子产品的抗干扰能力和电磁兼容性在研制带处理器的电子产品时，如何提升抗干扰能力和电磁兼容性？ 1、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰? (1) 微控制单元时钟频率特别高，总线周期特别快的系统。 (2) 系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。 (3) 含微弱模拟信号电路以及高精度A/D 变换电路的系统。 2、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施? (1) 选用频率低的微控制单元? 选用外时钟频率低的微控制单元可以有效降低噪声和提升系统的抗干扰能力。同样频率的方波和正弦波，方波中的高频成份比正弦波多得多。虽然方波的高频成份的波的幅度，比基波小，但频率越高越容易发射出成为噪声源，微控制单元产生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的3 倍。 (2) 减小信号传输中的畸变微控制单元主要采用高速CMOS 技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA 左右，输入电容10PF 左右，输入阻抗相当高，高速CMOS 电路的输出端都有相当的带载能力，即相当大的输出值，将一个门的输出端透过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端，反射问题就很严重，它会引起信号畸变，增加系统噪声。当Tpd〉Tr 时，就成了一个传输线问题，必须考虑信号反射，阻抗匹配等问题。信号在印制板上的延迟时间与引线的特性阻抗有关，即与印制线路板材料的介电常数有关。可以粗略地认为，信号在印制板引线的传输速度，约为光速的1/3 到1/2 之间。微控制单元构成的系统中常用逻辑电话组件的Tr（标准延迟时间）为3 到18ns 之间。在印制线路板上，信号透过一个7W 的电阻和一段25cm 长的引线，在线延迟时间大致在4~20ns 之间。也就是说，信号在印刷线路上的引线越短越好，最长不宜超过25cm。而且过孔数目也应尽量少，最好不多于2 个。当信号的上升时间快于信号延迟时间，就要按照快电子学处理。此时要考虑传输线的阻抗匹配，对于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输，要避免出现Td〉Trd 的情况，印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则? 信号在印刷板上传输，其延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。 (3) 减小信号线间的交叉干扰? A 点一个上升时间为Tr 的阶跃信号透过引线A B 传向B 端。信号在AB 在线的延迟时间是Td。在D 点，由于A 点信号的向前传输，到达B 点后的信号反射和AB 线的延迟，Td 时间以后会感应出一个宽度为Tr 的页脉波信号。在 C 点，由于AB 上信号的传输与反射，会感应出一个宽度为信号在AB 在线的延迟时间的两倍，即2Td 的正脉波信号。这就是信号间的交叉干扰。干扰信号的强度与C 点信号的di/at 有关，与线间距离有关。当两信号线不是很长时，AB 上看到的实际是两个脉波的迭加。 CMOS 工艺制造的微控制由输入阻抗高，噪声高，噪声容限也很高，数字电路是迭加100~200mv 噪声并不影响其工作。若图中AB 线是一模拟信号，这种干扰就变为不能容忍。如印刷线路板为四层板，其中有一层是大面积的地，或双面板，信号线的反面是大面积的地时，这种信号间的交叉干扰就会变小。原因是，大面积的地减小了信号线的特性阻抗，信号

磁性材料的基本特性

一.磁性材料的基本特性 1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 2.软磁材料的常用磁性能参数 ?饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列； ?剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs； ?矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）； ?磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关； ?初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp； ?居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度； ?损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r； ?在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米） 3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 ?设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料；

PLC的抗干扰性分析

PLC的抗干扰分析摘要本文分析乳制品加工对PLC控制系统的稳定性和干扰源的类型的影响。通过研究和总结PLC控制系统来改进控制系统的抗干扰能力的方法和具体措施,并且在实际乳制品加工工厂里取得了良好的效果。 1 前言在乳制品加工自动化控制领域,可编程序逻辑控制器(PLC)是重要的控制设备。PLC是一种为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子系统。它使用可编程序存储器来保存逻辑实现、顺序控制、定时、计数和算术运算指令等,比如运算，数字量、模拟量输入、输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序逻辑控制器及相关设备,应该易于与所有工业控制系统形成一个整体,易于扩展功能设计的原则。因此PLC自动控制系统在乳制品加工领域已广泛应用。乳品业务环境经常是比较严酷的环境条件,PLC控制系统的可靠性直接影响乳制品生产企业和经济运行的安全。因此,研究PLC控制系统干扰信号的原因和抑制措施来提高PLC 控制系统抗干扰能力和可靠性具有重要意义。 2 常见的干扰类型和解决方案这个领域有很多原因会导致干扰。首先，我们需要找到真正的根源，然后找出解决方案。 2.1 电源干涉在乳制品加工领域，开关冲击，大型电力设备的开启和关闭，由于交流和直流驱动器所致的谐波，短路瞬态冲击都可以形成网络中的脉冲干扰。通过供电网络提供给PLC的正常电源,将直接影响公司的正常运行。随着网络范围的扩大，由于持续高频谐波干扰导致电磁干扰将成为所有空间的电源干扰。尤其是在断开电网期间，特别是在电感负载瞬态电压峰值由额定功率产生几次后，脉冲功率将完全破坏PLC半导体设备。因为脉冲含有大量的谐波,它会通过半导体

电路分布电容的绝缘电阻等侵入性逻辑电路导致故障。为了抑制干扰,保持电压稳定,我们经常用一些抗干扰方法: ⑴扭曲双绞线的接入电源会产生高频干扰信号，使用隔离变压器衰减这些高频干扰信号是用来抑制输入/输出共模干扰。不同方式的盾牌对干扰抑制的影响是不一样的。实践中是将主要的和次要的盾牌都接地。 ⑵滤波器在一定频率范围内，某些反网络干扰需要使用过滤器而不是隔离变压器。但是，选择一个好的滤波器频率范围是很困难的。因此,常见的方法是同时使用过滤器和隔离变压器。注意隔离变压器的一侧二次电缆使用双绞线,第一和第二端应该分开。 ⑶供电系统的分离单独的PLC,I / O通道和其他电源设备抑制电网干扰。每一个变压器二次绕组屏蔽地面点应该访问绕组电路,分别选择必要的和适当的公共访问站点。PLC的绝缘电源供电给变压器二次侧绝缘地。我们也可以使用供电系统和双电源系统。双电源最好引用不同的变电站的电源。 2.2 来自信号线的干扰除了有效传播范围的信息, 控制系统与各种信号传输线连接,但总是会有外部干扰信号入侵。检测的信号线路承担信号和控制信号的传输任务,传输质量直接影响整个控制系统的准确性、稳定性和可靠性。线路的干扰信号,主要来自空间的电磁辐射,有差模干扰和共模干扰两种。差模干扰是叠加在被测信号上的干扰信号,这种干扰主要是高频交变的源信号,通常是耦合干扰。常规的干扰抑制方法是:RC滤波器连接在输入回路或双T过滤器，将电压信号转换为电流信号。最大化的使用双积分式A / D转换器，是因为积分器有消除高频干扰的作用。共模干扰是干扰信号行,通常通过被测信号和接地极的末端和地面控制系统这两个信号线引起。,在两个信号线周期中，振幅几乎相同的情况下,这种干扰有一定的潜在差异，使用上述方法不能消除或抑制。解决方案如下:使用双差分输入差动放大器,该放大器具有很高的共模抑制比;使用绞线输入行,绞线可以减少共模干扰,传感器相互抵消；使用光学隔离方法可以消除共模干扰;使用屏蔽电缆和单侧接地,为了避免信号失真,长距离传输的信号应该注意阻抗匹配。此外,我们可以采用软件。为了提高输入信号噪声比，使用软件数字滤波来提高有用信号的真实性。对于大型随机干扰系统,使用程序限制的规则连续采样5倍,如果一次采样的采样支持的幅度远远大于其他几次,然后给予关注。对流量、压力、液位、位移等参数是在一定范围内波动频繁的参数,可以使用算术平均的

几种器件的抗干扰能力

几种电源的抗干扰实验 -------厦门超力电子有限公司总工程师林宗璠许多书本推荐采用“滤波器”、“开关电源”、“隔离变压器”、“UPS电源”等消除电磁干扰。其效果如何，不得而知。抗干扰实验需要电磁干扰发生器，价格昂贵。我们获得留学回国人员科研资助，进行了实验研究，现公布于众，大家共享。 1、滤波器滤波器由L、C组成，都是无耗元件，自身不吸收、不消耗电磁干扰能量。厦门超力电子公司设计的实验电路如下图所示。图1 滤波器抗干扰性能实验配置受试设备EUI是滤波器保护的智能走马灯。智能走马灯都由“普通开关电源+单片机AT89C51控制”，电灯用于调节滤波器的负载功率。走马灯电路不含干扰源，也不含抗干扰软、硬件，是“纯裸机”。智能走马灯统一制作的，可以代表普通的大多数智能设备。电磁干扰发生器输出较低的干扰电压时，智能走马灯工作正常；干扰电压较高时，走马灯工作不正常，发生复位、死机、显示错乱等故障。智能走马灯能承受的最高干扰电压值便可测得，根据国际标准IEC 61000，或者国家标准GB/T 17626，或者厦门超力电子有限公司制定的“电磁抗干扰器”标准Q/XMCL 001-2011，可以确定对应的抗扰度，并将之作为滤波器抗干扰性能的指标。我们采用10种不同滤波器产品逐一代替图1中的滤波器，并测试智能走马灯的抗扰度。10种滤波器是：瑞士SCHAFFNER，德国VAC，日本TDK、日本三基，韩国BIT；中国航天706所、北京爱科创业电子、上海埃德电子（前身为中国航空无线电电子所电磁兼容研究所）、上海安州电子、常州坚力电子制造的，并按要求接地。实验结果是，10种滤波器保护的智能走马灯的电磁兼容性相当一致。（1）“射频场感应的传导骚扰”抗扰度3级（国际标准最高等级），都能承受干扰试验电压10V。这表明滤波器是消除无线电干扰的好器件。（2）“脉冲群”抗扰度2级左右，能承受干扰试验电压相接近，约900～1200V，频率100K Hz。其中中国航天706所的滤波器抗扰度最高，达到1200V；可惜远未达到2000V（抗扰度3级）的要求，都不适应典型的工业环境。如果没有滤波器保护，智能走马灯自身可承受脉冲群干扰700～800V。可见“滤波器+接地”的贡献为200～400V。如果滤波器不接地，单独贡献约几十伏。实验表明，滤波器消除脉冲群干扰的能力很弱。（3）“浪涌”抗扰度0级，都不能承受浪涌500V，表明滤波器没有抗浪涌干扰功能。将2个滤波器串联使用，观察效果的提高，都在测量误差范围内，观察不到。结论：一般智能设备由开关电源或者隔离变压器稳压供电，再采用滤波器保护，接地或者不接地，都不能适应工业环境，即滤波器，接地或者不接地，都不能消除工业干扰。按照GB/T 7343-1987标准，滤波器的全称是“无源无线电干扰滤波器”，用于消除几伏电压的无线电干扰。它用于消除工业干扰没有标准依据。

磁性材料的磁性能

磁性材料的磁性能一、高导磁性磁性材料的 μr >>1，可达数百、数千、乃至数万之值。能被强烈的磁化，具有很高的导磁性能。磁性材料在外磁场作用下，磁畴转向与外磁场相同的方向，产生一个很强的与外磁场同方向的磁化磁场，磁性物质内的磁感应强度大大增加，即磁性物质被强烈的磁化。磁力线集中于磁性物质中通过。磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。在此主要介绍其磁性能。磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。实现用小的励磁电流产生较大的磁通和磁感应强度。

磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度达到饱和值。如图。二、磁饱和性 B J 磁场内磁性物质的磁化磁场的磁感应强度曲线； B 0 磁场内不存在磁性物质时的磁感应强度直线； B 为B J 曲线和B 0直线的纵坐标相加即磁场的 B -H 磁化曲线。 O H B B 0 B J B ? a ? b

? B -H 磁化曲线的特征 Oa 段：B 与H 几乎成正比地增加； ab 段： B 的增加缓慢下来； b 点以后：B 增加很少，达到饱和。 O H B B 0 B J B ? a ? b ? 有磁性物质存在时，B 与 H 不成正比，磁性物质的磁导率μ不是常数，随H 而变，如图。 ? 有磁性物质存在时，Φ 与I 不成正比。 ? 磁性物质的磁化曲线在磁路计算上极为重要，其为非线性曲线，实际中通过实验得出。 O H B,μ B μ

如何培养自己具有良好的抗干扰能力

如何培养自己具有良好的抗干扰能力保持良好的注意力，是大脑进行感知、记忆、思维等认识活动的基本条件。在我们的学习过程中，注意力是打开我们心灵的门户，而且是唯一的门户。门开得越大，我们学到的东西就越多。而一旦注意力涣散了或无法集中，心灵的门户就关闭了，一切有用的知识信息都无法进入。正因为如此，法国生物学家乔治.居维叶说：“天才，首先是注意力。” 在正常情况下，注意力使我们的心理活动朝向某一事物，有选择地接受某些信息，而抑制其它活动和其它信息，并集中全部的心理能量用于所指向的事物。因而，良好的注意力会提高我们工作与学习的效率。注意力障碍，主要表现为无法将心理活动指向某一具体事物，或无法将全部精力集中到这一事物上来，同时无法抑制对无关事物的注意。造成这种情况的原因比较复杂，许多较严重的心理障碍都可以引起注意力障碍。而对于学生来说，主要是由于学习负担重，心理压力过大，而造成高度的紧张和焦虑，从而导致了注意力无法集中的障碍。另外，睡眠不足，大脑得不到充分休息，也可能出现注意力涣散的情况。因此，当你因注意力无法集中而影响学习，倍感苦恼时，不妨采用以下方法来矫治： (1)、养成良好的睡眠习惯一些同学因学习负担重，因此，一到晚上便贪黑敖夜，有的同学甚至在宿舍打电筒读书，学到深夜；有的同学不能按时睡眠，在宿舍和同学闲聊等等。结果早晨不能按时起床，即便勉强起来，头脑也是昏沉沉的，一整天都打不起精神，有的甚至在课堂上伏桌睡觉。作为学生，主要的学习任务要在白天完成，白天无精打采，必然效率低下。所以，如果你是“夜猫子”型的，奉劝你学学“百灵鸟”，按时睡觉按时起床，养足精神，提高白天的学习效率。 (2)、学会自我减压高中学生的学习任务本来就很重，老师、家长的期望，又给同学们心理加上一道法码；一些同学自己对成绩、考试等看得很重，无异是自己给自己加压，必然不堪重负，变得疲惫、紧张和烦躁，心理上难得片刻宁静。因此，我们要学会自我减压，别把成绩的好坏看得太重。一分耕耘，一分收获，只要我们平日努力了，付出了，必然会有好的回报，又何必让忧虑占据心头，去自寻烦恼呢？ (3)、做些放松训练舒适地坐在椅子上或躺在床上，然后向身体的各部位传递休息的信息。先从左脚开始，使脚部肌肉绷紧，然后松驰，同时暗示它休息，随后命令脚脖子、小腿、膝盖、大腿，一直到躯干部休息，之后，再从脚到躯干，然后从左右手放松到躯干。这时，再从躯干开始到颈部、到头部、脸部全部放松。这种放松训练的

PLC的抗干扰能力

谈谈PLC的抗干扰能力彭建学上海 PLC 为何如此可靠？这不是一个简单问题，要回答清楚不是一两篇文章就行的。这里，仅作为STI PLC总工程师多年的经验与朋友们交流一些： 1，搞清可靠性包括那些内容？可靠性是指产品能在规定的条件下，能准确完成所设计的全部功能。电子产品一般包括：（1）机械性能（2）电气性能（3）热力性能（4）化学性能（5）生物性能（6）使用性能等方面的可靠性，只要从这几个方面全方位的仔细的科学的落实，产品一定可靠。机械性能：主要考虑在各种工况下连接的可靠性，如震动，冲击，摔落，冷热涨缩，腐蚀，霉烂，粉尘。还有机械接口的电气强度，通流能力，插拔寿命等。重要的应该冗余（一个电信号连几个针）。按试验标准规定的振动频率范围内，最好无共振点，如有，应确保连接可靠。热力性能：主要考虑功率部件的热设计，考虑最坏情况下，功率元器件的结温在允许值之下。这主要应熟悉传热学。此外，功率元器件的驱动边沿要抖，减少开关功耗。要注意元器件在产品规定的温度范围内的参数变化，要有足够余量。对精密检测要从设计上消除温漂。化学性能：要根据可能场合，如酸碱，盐雾（如海轮，港口），进行处理。生物性能：对潮湿高温场合（如海轮），霉菌侵蚀是常见的，所用一些材料应符合标准（如船用标准），并进性相关处理。使用性能：要考虑用户错误使用时（如接错，接反），尽可能不坏。电气性能：（1）要满足基本性能：电气强度（耐压），绝缘电阻，电压波动（如 +25%--- -30%），频率波动。要注意PCB布线，及内部连线的爬电距离（高湿度下），内部线缆，PCB印刷线的通流能力。（2）特别注意电源的设计：容量足够（在高温满载下），负载很轻很重及从小容性到大容性下，要动态静特性好，上断电无过冲（或少量）（软起动），要能抵抗电网电压瞬时中断（如能不间断维持240毫秒供电），要能抵抗过滤浪涌电压，电快速脉冲群，等的工模与差模干扰及破坏。还要有过载短路保护能力。（3）地线设计是极为重要的，一点共地原则永远记牢。大电流与小电流，模拟与数字，强电与弱电分开（必须分区域）布线。可不共地也可一点共地。（4）驱动感性负载应加缓冲隔离，不要用触发器或锁存器直接驱动。感性负栽在加续流。

铁磁材料的磁性能

铁磁材料的磁性能 1、铁磁性物质的磁化当把一根铁棒插入通有电流的线圈时，可以发现铁棒能够吸引铁屑，这是由于铁棒被磁化的缘故。所谓磁化是指使原来没有磁性的物质具有磁性的过程。只有铁磁性物质能够被磁化，非铁磁性物质不能被磁化。铁磁性物质能够被磁化的主要原因是其内部存在大量的磁性小区域，即磁畴。在无外磁场作用时，铁磁物质中磁畴的排列杂乱无章，磁性相互抵消，物质对外界并不显磁性。但是，在外磁场作用下，磁畴将沿着磁场的方向排列，从而产生附加磁场，如图 4.1所示。附加磁场与外磁场叠加在一起，使得总磁场增强。有些铁磁性物质在去掉外磁场后对外仍显磁性，于是它们变成了永久磁铁。（a）（b）图4.1铁磁性物质的磁畴 2、磁化曲线铁磁性物质在外磁场作用下，其内部将产生磁场。表征铁磁性物质内磁感应强度B随外磁场强度H变化的曲线，称为磁化曲线，也称为B-H曲线。如果铁磁性物质从完全无磁的状态进行磁化所得到的磁化曲线称为起始磁化曲线。磁化曲线是非线性的。起始磁化曲线应经过坐标原点，如图4.2所示。

图4.2铁磁性物质的磁化曲线在磁化曲线起始的Oa段，曲线上升缓慢，这是由于铁磁物质内部磁畴的惯性造成的，这个阶段称为起始磁化阶段。随着H的增大，B也增大，磁化曲线中ab段的变化接近于直线，这是由于大量的磁畴在外磁场作用下沿着磁场的方向排列，附加磁场增强。然后，在bc段，随着H的增大，B也增大，但增大的速度变慢，这是由于铁磁性物质内部只剩下了少数的磁畴。最后，在cd段，由于铁磁性物质几乎全部被磁化，继续增大H，B几乎没有变化，即B达到了饱和值。不同的铁磁性物质具有不同的磁化曲线。 3、磁滞回线上面介绍的磁化曲线只反映了铁磁性物质在外磁场由零逐渐增强时的磁化过程。但是，在实际使用中，许多铁磁性材料往往工作在大小和方向交替变化的磁场中，这时由于铁磁性物质具有滞后效应和粘滞性，使得B的值不仅与相应的H有关，还与物质之前的磁化状态有关。实验表明，如果B达到饱和值后，逐渐减小H，这时B并不是沿着图4.2中的磁化曲线减小，而是沿着另一条曲线下降，如图4.3所示的de段。当H减小至零时，B的值不是零，而是Br，Br称为剩磁。图4.3磁滞回线为了消除剩磁，必须施加反向的磁场。当反向磁场由零增大到Hc时，B的值为零。Hc 称为矫顽力，它反映了铁磁性物质保持剩磁的能力。继续增大反向磁场，B的值将从零变为负值，即B的方向发生改变，铁磁性物质被反向磁化。反向磁化使B达到饱和值后，减小反向磁场，磁化曲线将沿gk段变化，在k点处H为零。继续增大正向磁场，磁化曲线将沿khd变化。从磁化的整个过程可以看出，B的变化总是落后于H的变化，这种现象称为磁滞现象。磁化过程所形成的闭合的、对称于原点的曲线defgkhd，称为磁滞回线。