机电一体化系统抗干扰的途径

丘 艳

（韶关乐昌市永安能源有限公司 广东 韶关 ５１２２００）

摘 要：机电一体化主要是基于机械总体功能、动力、信息以及调控能力基础上引入的微电子手段，可全面结合机械装置以及电子装置进而形成整体系统。工业化应用发展环境下，机电一体化系统则会存在一些因素的干扰影响问题。因此，文章对此展开进一步研究分析，并制定了科学有效的应对策略。对激发机电一体化系统内在功能价值，创设显著的经济效益与社会效益，有重要的实践意义。

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关键词 ：机电；一体化；抗干扰

中图分类号：TH39 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．15．０49

收稿日期：２０１5－05－16

０ 引言

机电一体化应用系统在当前工业化应用发展环境中运行过程中，通常存在一些干扰因素影响，例如电网系统、四周空间环境影响等。如果系统无法有效地抵御干扰影响造成的一定冲击作用，那么各类电气系统功能模块无法健康持久工作，计算机系统通常会由于干扰因素而造成程序跑飞的现象。而传感器功能模块则会显现出伪信号，其功率驱动模块则会发送出畸变信号，令执行单元呈现出失常的动作，并会引发系统故障，甚至最终面临瘫痪。由干扰影响系统的途径来说，系统受干扰影响的类型包括供电、通道、场干扰影响等。

如果采用功率等级较高的设备系统，则会形成电网污染影响，令电网电压大范围地变化起伏，并形成频繁的浪涌现象。导致该现象的原因在于大功率设备启停开关或是电动机连接断开等，因此使得电网之中经常呈现出较高水平的尖峰脉冲影响，造成了明显的供电干扰。通过统计分析，由于电源系统投入、瞬间出现短路、电压过高或是欠压，现象、电网介入噪声导致计算机ＣＰＵ出现误差或是信息丢失的问题占到各类干扰影响现象的90%之上。

过程通道干扰影响的因素主要在于长线传输。如果系统内存在电气设备系统漏电的问题，而接地线路处理不够完善，或是传感器装置测量原件绝缘性能不佳等也会造成明显的干扰影响。另外，各个通道之中的传输线路如果所处于相同电缆或是一同进行捆扎，特别是在信号线以及交流电源线处在相同管道之中，则形成的共模以及差模电压均会对运行系统形成负面影响，影响其正常的工作运行。

长干扰系统四周空间通常包含磁场、静电场以及电磁场。例如，太阳或是天体辐射、广播、通讯系统、信号发射装置电磁波，四周中频系统电磁辐射等。该类长干扰现象会借助电源或通过传输线路对各类系统模块的运行服务形成负面影响，令其电平形成改变或发射脉冲干扰影响信号。

１ 抵御电干扰影响对策

为有效抵御电干扰影响，首先应由配电系统入手，制定合理的对策。另外，可通过分立式处理方式，即将各个系统模块采用单独变压、滤波、稳压系统组成直流电源完成供电，进而可缩减集中供电存在的风险性，同时还可抵御公共抗阻以及公共电源互相耦合，全面提升供电应用安全畅通性，对电源系统的快速散热也极为有利。再者，在选择交流电引入线的过程中应选用直径较粗的线路，而直流输出线则应选择双绞线，同时应确保螺距较低，尽量降低配线总体的长度。配电系统之中采取的一些抗干扰对策，通常较难应对微秒干扰脉冲或是瞬时掉电，尤其是后一类干扰影响波及面更大，影响程度更深，会引发无可挽回的事故损失。为此，应制定更加周密的抵御防护对策。可通过电源系统对电路做实时动态监视，该过程之中应做好瞬时短路现象的监控、分析瞬时降压变化以及微秒级干扰影响，同时还应快速的输出复位信号或是及时的发出中断信号，以避免更大的损失影响，终止故障的进一步蔓延。

２ 抵御过程通道干扰影响对策

为抵御过程通道产生的干扰影响，具体对策包括光电隔离、抗阻、传输、科学布线与匹配等。进行光电隔离的过程中可把握光电耦合装置具备的电流传输功能，在长距离传输的过程中可位于两模块中光电耦合工具进行相连达到浮置的效果。该处理方式不但可全面抵消各类电力模块之中经过公共线过程形成的噪音电压窜扰，同时还可积极应对长线驱动以及抗阻匹配的有关现象。双绞线为一类应用较为频繁的传输线，相比于同轴电缆，其虽频带较低，却具备较高的阻抗，抑制了共模干扰影响。基于双绞线形成的各类环路，更新了线路中电磁感应具体的趋势方向，令其互相最终抵消，因此针对电磁场干扰具备相应的抑制作用。阻抗配线长线传输阶段中，如果收发端存在阻抗不匹配的现象，会形成信号反射并导致失真问题，其危害影响作用同传输工作频率与具体的传输线路距离密切相关。

长线传输阶段中，通过电流取代电压，该方式可形成良好的抵御干扰效果。还可通过有效科学的布线处理，使得强电馈线独立走线，同时强、弱信号尽可能杜绝平行走向，进而达到良好的防护处理效果。

３ 抵御场干扰影响对策

为有效预防场干扰影响，可通过合理的屏蔽以及科学的接地处理达到良好效果。该过程中应遵循一定的原则，首先在预防静电干扰的过程中，最为便利的方式是将感应体做接地处理，在接地的过程中应预防构成接地环路。为抵御电磁场干扰影响，则可利用带有屏蔽层的优质信号线，使该屏蔽层一端完成接地。同时，不应将导线屏蔽层用于信号线或是当做公用线进行混淆应用。布线处理的过程中，不应位于电源线路以及检测应用、管控电路之中应用公共线，同时不应位于模拟电路或是数字脉冲电路中应用公共线，以预防相互形成串扰影响。

４ 软件抗干扰处理对策

无论何种类型的干扰影响均会位于系统计算机模块之中显现出来，致使信息采集处理出现错误，管控状态不佳，存储信息数据被篡改，应用程序不良失常等现象。一些技术人员虽在硬件系统中应用了多重抵御干扰影响的对策，然而却始终无法确保计算机系统的可靠正常运行。由于软件抗干扰为一类计算机系统自我安全防御相应的行为，因此也具备着一定的实施处理条件。首先在干扰影响之下，计算机硬件系统及其连接的各类功能模块并没有产生损毁，或是易出现损坏的系统单元设定监控状态为可查询。同时系统程序与固化常数在干扰影响作用下始终较为稳定，并不会发生一定改变。而在ＲＡＭ区域之中的各类重要信息在干扰影响之后应能够重新创建，同时系统重新运行阶段中不能出现一些不准许的信息内容。应对数据采样环节的影响干扰，可通过滤波技术、判断分析、抵御尖峰脉冲影响等手段。还可利用反复的分析核查，了解偏差现象等方式进行细化核查，研究有否存在干扰影响信号。对于丧失正常运行状态软件干扰影响，采取的对策为，通过设定ＷＡＴＣＨＤＯＧ系统模块，在硬件配合应用的过程之下，判断分析软件工具具体的运行状况，如果发生故障问题应作出有效的应对处理。如果程序指针出现失控的状态，并令程序引入到非程序空间，那么此空间内设定拦截命令，令其能够引入到软件设置的陷阱之中，而后强迫令其转变到最初的形态。

５ 结语

机电一体化系统应用极为重要。面对众多干扰影响因素，只有有针对性的制定各项应对策略，方能达到事半功倍的效果。对于常见的场干扰、过程通道干扰、电干扰现象，应积极引入现代化技术手段，同时做好软件抗干扰处理，进而将干扰影响作用控制在最低标准，尽快察觉出隐患所在，及时的排除故障问题，抵御干扰风险，开创良好的机电一体化生产管理环境，提升行业核心竞争力。

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参考文献

１ 朱海云，曹新币．公路施工中机电一体化系统干扰源及抗干扰措施分析［Ｊ］．城市建设理论研究，２０１４（１２）

２ 天津电气传动设计研究所．电气传动自动化技术手册［Ｍ］．北京：机械电子工业部，１９９３

３ 林云峰．论检测传感技术在机电一体化中现状、应用及其发展［Ｊ］．制造业自动化，２０１１（３）

４ 李瑞琴，邹慧君．机电一体化产品概念设计理论研究现状与发展展望［Ｊ］．机械设计与研究，２００３（３）

（责任编辑 吴 汉）