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加强陶瓷过滤机硬件系统的牢靠性的方法

2021-01-20

  因陶瓷过滤机的控制系统经常会被安装在工作环境比较恶劣的场合,为了使得系统能够牢靠长期的运行,所以对于硬件的牢靠性要求很高。对硬件正常运行较大影响的有硬件线路设计的合理性和耐干扰能力这两大因素:

  一、合理设计硬件电路:

  陶瓷式过滤机电路设计是一项比较复杂的工作,有许多注意事项。其一,选择适合的IC的功能不同,而且相同型号的IC,不同厂商生产的也不同,即使是同生产的相似系列的也有差别发生IC型号的选择错误,会引起多种问题,而检査也是一件相当麻烦的事情。其次,各部分输入输岀模块要工作正常,着重相关的拉电阻,耦合电容等元器件的使用。末后,保障电路设计的精简和布局合理,使电路不用过于冗余。

  二、耐干扰技术

  耐干扰技术是在整个嵌入式系统中有着举足轻重的作用,正是因为陶瓷过滤机控制系统有着下列几个特点:

  (1)微控制器ARM时钟频率相当高,总线周期相当快的系统。(2)系统有着大功率、大电流来驱动电路,如产生火花的继电器,交流接触器等。(3)含微弱模拟信号电路以及精度较高的数模模数变换电线路的系统。

  为了增加陶瓷过滤机的抗电磁干扰能力,在本控制系统中采取如下措施:

  (1)选用频率较低的微控制器:能够使用低速芯片便可不用高速的,高速的芯片用于关键地方。选择外时钟频率较低的微控制器可减低噪声与增加系统的耐干扰能力。只是因为一样频率的方波与正弦波,方波里的高频成分比正弦波多得多。虽说方波的高频成分的幅度比基波小,但是频率越高越易于发射岀成为噪声源,微控制器产生的较有影响的高频噪声大约是时钟频率的3倍。

  (2)减少信号传输之中的畸变:也就是说,信号于印刷电路中的引线越短越好,较长不宜大于25cm。并且过孔的数目也应当少一些,尽量不要多于2个。用下列结论归纳的印刷线路板设计的一个规则:信号于印刷板中传输,其迟缓的时间不应当大于所用器件标称的迟缓时间。

  (3)减小信号线间的交叉干扰:陶瓷过滤机系统中的ⅣO驱动电路应尽量接近印刷板边,让它尽快的离开印刷板对进入到印制板的信号加滤波,从高噪声区而来的信号也应当加设滤波,同时使用串终端电阻的方法,减小信号反射。印制板尽量使用了45折线,不要用90折线布线,以减少高频信号对于外发射与耦合。印制板按频率与电流开关的特性分区,噪声元件跟非噪声元件的距离应当远一些,元件引脚都尽量短,去耦电容引脚也都尽量短,任一信号都没有形成环路。

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