定型機數據采集器工作在電磁環境非常惡劣的場所,良好的抗干擾技術是數據采集器可靠工作的基本保證。本文分析了定型機數據采集器的干擾信號的主要來源,從硬件技術與軟件技術兩方面對干擾信號進行了處理。定型機需要采集的數據有,烘箱溫度、風扇轉速、車速、門幅寬度、上下超喂等。因此,數據采集系統需要由檢測電路、人機對話、單片機最小系統、模數轉換、計數電路和通信接口等組成。檢測電路主要由溫度檢測、風速車速檢測、門幅檢測、上下超喂檢測等構成。
定型機數據采集器硬件電路抗干擾設計
電源電路的抗干擾設計
定型機由十多臺電機構成,對供電電網會造成較大的波動,對數據采集器的干擾較大。為了防止供電電源對數據采集器的干擾,應該在供電電源與數據采集器之間加入交流穩壓器,使得數據采集器的供電電源處于穩定狀態。定型機為感性負載,在電源中會有高頻干擾信號,因此還要在電源電路中加入如圖2所示的平行濾波器,消除高頻干擾信號通過電源線路對數據采集器的干擾。
另外為了防止數據采集器中的模擬電路、數字電路和單片機之間通過電源進行相互干擾,采取了對上述三大部分電路進行獨立供電的方式,如圖3所示。
數字信號采集端的抗干擾設計
數據采集器需要采集的車速信號、上下超喂信號、風速等直接由變頻器輸出,導致信號的干擾非常的嚴重。經過測定,有效信號的峰峰值在4V 到12V 之間改變,頻率在幾百赫茲到兩千多赫茲改變。干擾信號的峰峰值在1V 到4V 之間改變,頻率在5KHZ 左右。
干擾信號和有效信號還有另外一個特點,那就是干擾信號和有效信號會隨著車速、風速的快慢而改變。抗干擾的方法如圖4所示,首先由RC 組成的低通濾波器濾除高頻干擾信號,并對輸入信號的幅值進行限幅與整形,再由光電隔離器件實現數據采集器與變頻器之間的隔離,從而實現數字信號通道的抗干擾要求。
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