计算机抗干扰技术 (2).ppt

计算机抗干扰技术
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计算机控制技术
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第一页，课件共53页
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计算机控制技术
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本章主要内容
干扰的传播途径与作用方式
硬件抗干扰技术
软件抗干扰技术
第二页，课件共53页
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计算机控制技术
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干扰的传播途径
与作用方式
第三页，课件共53页
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计算机控制技术
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是指有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。
抗干扰技术就是通过对这三要素中的一个或多个采取必要措施来实现的。
干扰：
与干扰相关的几个概念：
干扰源：
产生干扰信号的原因
干扰对象：
干扰源通过传播途径影响的器件或系统
干扰系统的三个要素：干扰源、传播途径及干扰对象。
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计算机控制技术
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干扰的来源
计算机控制系统中干扰的来源是多方面的:
干扰
外部干扰
内部干扰
外部干扰与系统结构无关，是由使用条件和外部环境因素决定的。
主要有：天电干扰，如雷电或大气电离作用引起的干扰电波；天体干扰，如太阳辐射的电磁波；周围电气设备发出的电磁波的干扰；电源的工频干扰；气象条件引起的干扰；地磁场干扰；火化放电、弧光放电、辉光放电等产生的电磁波等。
内部干扰是由系统的结构布局、线路设计、元器件性质变化和漂移等原因造成的
主要有：分布电容、分布电感引起的耦合感应，电磁场辐射感应，长线传输的波反射，多点接地造成的电位差引入的干扰，寄生振荡引起的干扰以及热噪声、闪变噪声、尖峰噪声等。
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计算机控制技术
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干扰的传播途径
在计算机控制系统的现场，往往有许多强电设备，它们的启动和工作过程中将产生干扰电磁场，另外还有来自空间传播的电磁波和雷电的干扰，以及高压输电线周围交变磁场的影响等。
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计算机控制技术
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电场耦合又称静电耦合，是通过电容耦合窜入其他线路的。
干扰传播途径主要有：
电场耦合
磁场耦合
公共阻抗耦合
电场耦合
电场干扰可以通过两根导线之间构成的分布电容窜入系统
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计算机控制技术
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当导体2对地电阻R很小时，使jωR(C12+C2g) << 1时，式()可以近似表示为
这表明干扰电压Un与干扰频率ω和幅度U1、输入电阻R、耦合电容C12
成正比关系。
当导体2对地电阻R很大，使jωR(C12+C2g) >> 1时，式()可以近似表示为
在这种情况下，干扰电压Un由电容C12和C2g的分压关系及U1所确定，
其幅值比前两种情况大得多。
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计算机控制技术
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在任何载流导体周围都会产生磁场，当电流变化时会引起交变磁场，该磁场必然在其周围的闭合回路中产生感应电势引起干扰。
其中：
ω为感应磁场交变角频率
M为两根导线之间的互感
I1为导线1中的电流
磁场耦合
在设备内部，线圈或变压器的漏磁也会引起干扰；在设备外部，平行架设的两根导线也会产生干扰，由于感应电磁场引起的耦合，可以计算感应电压
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计算机控制技术
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公共阻抗耦合干扰是由于电流流过回路间公共阻抗，使得一个回路的电流所产生的电压降影响到另一回路。
公共阻抗耦合
在计算机控制系统中，普遍存在公共耦合阻抗，例如，电源引线、印刷电路板上的地和公共电源线、汇流排等。这些汇流条都具有一定的阻抗，对于多回路来讲，就是公共耦合阻抗。
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