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      硬件抗干扰技术用于大连海峰超声波流量计

      时间:2021-08-11 08:21
      硬件抗干扰技术用于大连海峰超声波流量计
      1.干扰的来历
      在超声波流量测量系统中,形成干扰的干扰源有很多种,主要有:①流量计装置环境中或许存在较大的电场和磁场干扰;②接近水泵装置时水泵带来的接近超声波信号的噪音;③电源的噪声干扰选用常用的电源滤波技术就可以消除其影响;④发射信号对接收信号的干扰。发射信号功率较大,通过电路和声路都可以耦合到接收电路上,假设管径很小,换能器间间隔很近,发生干扰的尾部就会涉及接收波的波形,然后严重影响接收信号
       
      2.大连海峰超声波流量计抗干扰的方法
      (1)电源。在系统运用的各种直流电源(如+5V的输入端均跨接1个10~-100μF的电解电容和1个0.01~0.1μF陶瓷滤波电容以克制电源尖峰干扰,收发电路用两套互相阻隔的电源供电。
      (2)接收规模门。接收规模门可以避免发射信号以及开关动作给接收信号带来的干扰。
      (3)自动增益技术。自动增益技术除了使信号便于测量外,还可以有用地克制噪声干扰。
      (4)看门狗电路。程序在运行进程中会由于遭到干扰导致失控,引起程序乱飞,或堕入“死循环”,此时ZUI直接的抗干扰方法是选用硬件“看门狗”电路。复位脉冲可使系统复位,程序重新启动运行。例如选用X5045集成芯片来实现看门狗功能。X5045的引脚功能如下:CS为片选信号;SO为串行输出;SI为串行输入;SCR为串行时钟输入;WP为 EEPROM写维护输入; RESET为复位信号输出;Vss为地;Vcc为电源电压。X5045运用三线总线串行(SPI)外设接口,对芯片进行操作的全部操作码、字节地址及写入的数据都由S引脚输入,写入数据在串行时钟SCI的上升沿被锁存;从芯片读取的数据由SO引脚串行输出。芯片的把关定时器和电压监视器都对单片机提供独立的维护,当电源电压降到45V以下时, RESET引脚立即自动发生高电平复位信号,并一直坚持到电源电压恢复正常;当系统上电或掉电时, RESET引脚也自动发生一个高电平复位信号;当系统发生毛病时,只要把关定时器到达其可编程的超时限RESET引脚立即自动发生一个继续200ms的高电平复位信号。这样,就可有用地避免死机、数据误写及误操作等毛病的发生。
      (5)合理的布线技术。仿照信号线与数字信号线相对分隔,信号线与电源线分隔;PCB布线时将公共地线与电源线尽量加宽,并使它们尽或许接近需求供电的电路;减小电源线和地线的长度,以减小两者之间的公共阻抗,减小耦合干扰的发生;布线进程中避免回路有重复面积,以减小互相感应。
      (6)接地技术。数字地和仿照地分隔,它们在点相连,两个探头各自运用互相独立的地线,减小地线干扰耦合,仪表及探头外壳接地
      (7)屏蔽技术。运用屏蔽技术可以阻隔通过空间耦合的电磁干扰,采纳的方法是用金属机壳将测量电路封装起来
       
      3.结语
      大连海峰超声波流量计测量的准确性很大程度上依赖于系统对超声波信号的正确辨认,然而超声波流量计作业的环境一般比较恶劣,易遭到各种干扰的影响。关于测量系统来说,这些十扰不只或许影响到数据的收集、各种控制信号的状况以及RAM的读写还会影响程序计数器的正常作业,使程序失灵,因而,有必要采纳有用方法来降低干扰。

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