在(zài)
超聲波流量計
測(cè)量系統中,造(zào)成幹(gàn)擾的幹擾源有很多種,主要有:①流量計安裝環境中(zhōng)可能存在較大(dà)的電場和磁場(chǎng)幹擾;②靠近水泵(bèng)安裝時水泵帶來的接近(jìn)超聲波信号的噪音;③電源的(de)噪聲幹擾,采用常用的(de)電源(yuán)濾波技術就可以(yǐ)消除其影響;④發射(shè)信号(hào)對接收信号的幹擾。發射信号功率較大(dà),通過電路和聲路都(dōu)可以耦合到接收電路(lù)上,如果(guǒ)管徑很小(xiǎo),換能器間距離很近,發生幹擾的尾(wěi)部就會波及接收波的波形,從而嚴重影響接(jiē)收信号。
超聲波流量(liàng)計抗幹擾的措施：
(1)電源(yuán)。在系統使用的各(gè)種直流電源(如+5V)的輸入端均跨(kuà)接1個10~100μF的電解電容和1個(gè)0.01~0.1μF陶瓷濾波電容以抑制電源尖峰幹擾,收發電路用兩套相互隔離的(de)電源供電。
(2)接收範圍門。接收範圍門可以(yǐ)防止發射信号以及(jí)開關動作給接收信号帶來的幹擾。
(3)自動增技術。自動增益技(jì)術(shù)除(chú)了使信号便于測量外,還可以有效(xiào)地抑制噪聲幹(gàn)擾。
(4)看(kàn)門狗電(diàn)路。程序(xù)在運(yùn)行過程中會(huì)因爲受到幹擾導緻失控,引起程序亂飛,或陷入(rù)“死循環”,此時較直接的抗(kàng)幹擾方(fāng)法是采用硬件“看門狗(gǒu)”電路。複位(wèi)脈沖可使系(xì)統複位,程序重新啓動運行。例如(rú)采用X5045集成芯(xīn)片來實現看門狗功能。X5045的引腳功(gōng)能如下:CS爲片選信号;SO爲串(chuàn)行輸出;SI爲串行輸入;SCR爲串行時鍾輸入;WP爲(wèi) EEPROM寫保護輸入; RESET爲複位信号輸出;Vss爲地;Vcc爲電源電壓。X5045使用三(sān)線總線串行(SPI)外設接口,對(duì)芯片進行操作的所有操作碼、字節地址及寫入(rù)的數據(jù)都由SI引腳輸入,寫入數據(jù)在串行時鍾SCI的上升沿被鎖存;從芯片讀取的數據由SO引腳串行(háng)輸出。芯片的把關(guān)定時器和電壓監視器都對單片機提供獨立的保護,當電源電壓降到(dào)4.5V以下時, RESET引腳立即自動産生高電平複位信号,并一直保持到(dào)電源電壓恢複正常;當系統上電或掉電時, RESET引腳也自動産生一(yī)個高電平複位信号;當系統發生故(gù)障時,隻要把關定時器達到其可編程的超(chāo)時極限RESET引(yǐn)腳立即自動産生一個持(chí)續200ms的高電(diàn)平複(fú)位信号。這樣,就可有效地防止死機、數據(jù)誤寫及(jí)誤操作等(děng)故障的(de)發生。
(5)合理的布線技術。模拟信号線(xiàn)與數字信号線相對分開,信号(hào)線與電源線分開;PCB布線時,将公共地線與電源線盡量加寬,并使它們盡可能靠近(jìn)需要供電(diàn)的電路;減小電源(yuán)線和地線的長度,以(yǐ)減小兩者之間的公共阻抗,減小耦合幹擾的産生布(bù)線過程中避免回路有重複面積,以(yǐ)減小相互感應(yīng)。
(6)接地技術。數字地和模(mó)拟地分開,它們在點相連,兩個探(tàn)頭各自使用相(xiàng)互獨立的(de)地線,減小(xiǎo)地線幹擾(rǎo)耦合,儀表及探頭外殼接地。
(7)屏蔽技術。運(yùn)用屏蔽技術(shù)可以隔離通過空間耦合的電磁幹擾,采取的措(cuò)施是用(yòng)金屬機殼将(jiāng)測量(liàng)電路(lù)封裝起來。
