探究機電一體化系統抗干擾問題
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摘要：所謂的抗干擾技術就是指，在電子設備進行研究的過程中，對外部和內部的干擾信息進行抵抗，從而確保設備系統的正常運行。在機電一體化系統運行的過程中，會發出一種電磁干擾型號，這對周圍的電氣設備有著一定的影響，因此為了保證其他電子設備的正常運行，我們就對機電一體化系統的干擾問題進行研究從而采取相應的解決措施。本文通過對機電一體化干擾形成的要素進行簡要的介紹，總結了具體的抗供電干擾措施，對軟件抗干擾技術進行闡述，以供相關人士參考。
關鍵詞：機電一體化 干擾 抗干擾
目前，機電一體化系統已經廣泛的應用到各種機械設備當中，對其進行多功能智能化的管理，有效的提高了機械設備的工程效率。但是，人們逐漸的發現，機電一體化系統正常運行的過程中，它會產生出一種電磁干擾信號，對周圍的電氣元件的正常工作有著一定的影響，從而導致機械設備在運行的過程當中會出現一定的問題，如果機電一體化系統中的干擾問題沒有得到很好的解決，那么將會直接影響設備的部分功能，最終會導致機械設備癱瘓。
一、 形成干擾的要素
在對機電一體化系統抗干擾的進行解決前，我們要對形成干擾的要素進行充分的了解，只有這樣才能找到合適解決方法。我們大體將干擾要素分為這三個方面：干擾源、傳播途徑以及載體。這三個干擾要素雖然都有著很大的區別，而且都是獨立的個體，但是在這三個要素都有著十分緊密的關系，是干擾形成的主要因素缺一不可。
1、干擾源
所謂的干擾源就是指城市干擾信號的系統或者設備。它在干擾形成的過程中，有著十分重要的地位，是干擾產生的基礎。
2、傳播途徑
傳播途徑是干擾信號在傳播過程中所需要的路徑。而且不同的干擾信號有著不同的傳播方法。比如電磁信號主要是借助導體來進行傳播的們我們就將這種傳播方法稱之為，導體傳播。而且傳播途徑也是干擾擴散的主要因素。
3、載體
這個概念我們就很好理解，它主要是指設備的某個環節受到干擾信號的影響，從而出現的電氣參數。這種載體在傳播的過程中，不能產生或者減弱干擾型號，但是我們可以通過其他的方法將其載體中的干擾信號進行弱化，從而有效的提高電氣設備中的抗干擾能力。載體在接受干擾信號的過程中，主要有兩種方法一種是傳導耦合，另一種是輻射耦合，這兩種干擾方法在不同的情況下，有著不同的應用情況，因此我們在選擇抗干擾措施的時候，我們要對其干擾信號的傳播情況進行詳細的分析。
二、干擾源
(1)供電干擾
大功率設備會造成電網的嚴重污染，使得電網電壓大幅度地漲落、浪涌，大功率開關的通斷，電動機的啟停等原因，電網上常常出現很高的尖峰脈沖干擾。據統計，電源的投入、瞬時短路、欠壓、過壓、電網竄入的噪聲引起CPU(中央處理器)誤動作及數據丟失占各種干擾的90%以上。
(2)過程通道干擾
過程通道干擾主要來源于長線傳輸。當系統中有電氣設備漏電，接地系統不完善，或者傳感器測量部件絕緣不好等;及各通道的傳輸線如果處于同根電纜或捆扎在一起，尤其是將信號線與交流電源線處于同一根管道時，產生的共模或差模電壓都會影響系統，使系統無法工作。
(3)場干擾
系統周圍的空間總存在著磁場、電磁場、靜電場，如太陽及天體輻射;廣播、電話、通訊發射臺的電磁波;周圍中頻設備發出的電磁輻射等。這些場干擾會通過電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作，使其中的電平發生變化或產生脈沖干擾信號。
三、抗供電干擾的措施
(1)配電系統的抗干擾
對有效對干擾信號進行有效的控制，我們首先要做的就是在配電系統上采取相應的城市，然后通過分立式供電方案，對其電路元件進行合理有效的控制處理，從而減少干擾信號的產生，降低供電設備在供電工程中存在的危險性。電磁干擾信號主要是由于公共電源的耦合而產生的，因才減少耦合現象的發生，可以有效的提高供電系統的可靠性。除此之外，在不同電流情況的中，我們采用的引入線就不同，比如在交流電中，我們采用的引入線就是粗導線，這樣可以有效的減少干擾信號的產生量，從而起到一個良好的抗干擾的作用。
(2)利用電源監視電路
我們除了實施直接的抗干擾措施外，采用一定的電源保護措施也是很有必要的，例如在電源系統中設置監視電路，可以很好的對電源起到一定的保護作用，當電源電路出現問題以后，我們就要采取相應的保護措施，來對其進行抗干擾控制，以確保電源系統不會受到電磁信號的干擾。
四、過程通道抗干擾措施
(1)光電隔離
光電隔離是以光作為媒介在隔離的兩端進行信號傳輸的，所用的就是光電耦合器。利用光電耦合器的電流傳輸特性，在長線傳輸時可以將模塊間兩個光電耦合器件用連線“浮置”起來，這種方法不僅有效地消除了各電氣功能模塊間的電流流經公共線時所產生的噪聲電壓互相竄擾，而且有效地解決了長線驅動和阻抗匹配問題。
(2)雙絞線傳輸
在長線傳輸中，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。由于雙絞線構成的各個環路，改變了線間電磁感應的方向，使其相互抵消，因而對電磁場的干擾有一定的抑制效果。
(3)阻抗匹配
長線傳輸時，若收發兩端的阻抗不匹配，則會產生信號反射，使信號失真，其危害程度與傳輸的頻率及傳輸線長度有關。
(4)電流傳輸
長線傳輸時，用電流傳輸代替電壓傳輸，可獲得較好的抗干擾能力。
(5)合理布線
強電饋線必須單獨走線，強信號線與弱信號線應盡量避免平行走向。
五、場干擾的抑制
防止場干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。須注意以下問題：
(1)消除靜電干擾最簡單的方法是把感應體接地，接地時要防止形成接地環路。
(2)為了防止電磁場干擾，可采用帶屏蔽層的信號線，并將屏蔽層單端接地。
(3)不要把導線的屏蔽層當作信號線或公用線來使用。
(4)在布線方面，不要在電源電路和檢測、控制電路之間使用公用線，也不要在模擬電路和數字脈沖電路之間使用公用線，以免互相串擾。
六、軟件抗干擾技術
各種形式的干擾最終會反映在系統的微機模塊中，導致數據采集誤差、控制狀態失靈、存儲數據竄改以及程序運行失常等后果，雖然在系統硬件上采取了上述多種抗干擾措施，但仍然不能保證微機系統正常工作。因為軟件抗干擾是屬于微機系統的自身防御行為，實施軟件抗干擾的必要條件是：
(1)在干擾的作用下，微機硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會受到任何損毀，或易損壞的單元設置有監測狀態可查詢。
(2)系統的程序及固化常數不會因干擾的侵入而變化。
(3)RAM區中的重要數據在干擾侵入后可重新建立，并且系統重新運行時不會出現不允許的數據。
七、結束語
由此可見，機電一體化系統在運行過程中產生的干擾信號，對電氣設備都有著一定的影響，這嚴重影響了正常電氣設備的正常運行，對企業的經濟發展到來了一定的阻礙，因此為了避免這樣影響的發生，我們在設備運行的過程中采取了一系列的保護措施，從而有效的提高了設備的工作效率，推動了社會經濟的發展。
參考文獻
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