測控系統的抗干擾措施

1、切斷干擾的傳播途徑

1）增加干擾源與敏感元件的距離，用地線把它們隔離或在敏感元件上架屏蔽罩

2）電路板合理分區，將強信號、弱信號、數字信號、模擬信號電路合理地分區域布置

3）單片機和大功率器件要接地，大功率器件盡量布置在電路板邊緣

4）在單片機I/O口，電路板連接線等關鍵地方，使用抗干擾元件可顯著提高電路的抗干擾性能。

5）晶振與單片機引腳盡量靠近，用地線把時鐘區隔離起來，晶振外殼接地并固定。

2、盡量采用抗干擾性能強的單片機

1）、降低單片機內部的電源噪聲

在傳統的數字集成電路設計中，通常將電源端和地端分別布置在對稱的兩邊。例如左下角為地，左上角為電源。這使得電源噪聲穿過整個硅片。改進方法將單片機的電源和地安排在兩個相鄰的引腳上，這樣不僅降低了穿過整個硅片的電流，還便于印制板上設計電源退耦電容，以降低系統噪聲。

2）、降低時鐘頻率

單片機測控系統的時鐘電路是一個調頻噪聲源，它不僅能干擾本系統，還對外界產生干擾，使其他系統的電磁兼容檢測不能達標。在保證系統可靠性的前提下，選用時鐘頻率低的單片機可降低系統的噪聲。以8051單片機為例，當最短指令周其為1US時，時鐘是12MHZ。而同樣速度的MOTOROLA兼容單片機的廠商在不犧牲運算速度的前提下，將時鐘頻率降低到原來的1/3。特別是MOTOROLA公司新推出的68HC08系列單片機、內部采用了鎖相倍頻技術，將外部時鐘除至32KHZ，而內部總線速度卻提高到8MHZ，甚至更高。

3）、EFT技術

隨著超大規模集成電路的發展，單片機內部的抗干擾技術也在不斷進步。MOTOROLA公司新推出的68HC08系列單片機，采用EFT技術進一步提高了單片機的抗干擾能力，當振蕩電路的正弦波信號受到外界干擾時，其波形上會疊加一些毛刺。若以施密特電路對其整形時，這種毛刺會成為觸發信號干擾正常的時鐘信號。但是交替使用施密電路和RC濾波可以使這類毛刺不起作用，這就是EFT技術。

3、單片機測控系統中的頻率抖動技術

將頻率拉動信號疊加到輸入信號的隨機噪聲上，雖然會增加轉換的總噪聲，但增加的噪聲是用來補償輸出數碼量化噪聲的，可使量化誤差不再輸入信號的函數而是抖動噪聲瞬時值的函數。因此，利用頻率顫抖信號可去除量化噪聲與輸入信號之間的相關性。頻率拉動信號的大小通常約為1/3LSB有效值。例如，在未加頻率拉動的情況下，ADC輸出的量化噪聲是瞬時輸入信號幅度的函數，量化拉動之后，因抖動信號的幅度不依賴于輸入信號，故量化噪聲與輸入信號無關，從而消除了ADC輸出諧波分量，但這是以增加總噪聲為代價的。需要指出的是，并不一定在ADC輸入端實際施加顫抖噪聲，也可利用地轉換器的熱噪聲作為頻率抖動信號，但ADC要有足夠的輸出位數以確保能夠去除輸入信號與量化噪聲的相關性。

4、防止漏電流的技術

應當在清潔、干燥、通風、環境溫度適宜的條件下使用智能化單片機測控系統。系統受潮后導致絕緣電阻下降，會產生漏電流。輕測使測量誤差增大，控制不靈；重則會造成適中故障，損壞元器件。例如，當印制板受潮時，A/D轉換器輸入阻抗下降，讀數不準，并且伴有跳數現象。這也是一些數字電壓表在雷雨季節無法正常工作的主要原因。對于受潮的印制板，可擦凈表面，然后用電吹風烘干，以消除漏電。

有些精密集成電路，專門設置了防止極間漏電用的保護環。例如由美國哈里斯公司生產的ICL7650型斬波自穩零式精密運算放大器，HI7195A型帶微處理器的5 1/2位A/D轉換器，均設置了兩個保護環引出端。設計電路時將兩個保護環接地，即可消除印制板上輕微漏電對測量所造成的影響。

5、濾波技術

濾波是指從混有干擾或噪聲的信號中獲取有用信號的方法，能實現上述功能的部件叫濾波器。在數字儀表中常見的濾波器主要有三種：無源濾波器，有源濾波器，數字濾波器。