第5章智能化测量控制仪表的抗干扰措施

1、重点重点：常用硬件抗干扰措施：常用硬件抗干扰措施, , 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制, , 常用软件抗干扰措施。常用软件抗干扰措施。了解了解：干扰源的分类及其消弱措施：干扰源的分类及其消弱措施, , 数字电路的干扰来源。数字电路的干扰来源。第五章第五章 智能化测量控制智能化测量控制仪表的抗干扰措施仪表的抗干扰措施v5.1干扰源 5.1.1 串模干扰、共模干扰和电源干扰 5.1.2 数字电路的干扰v5.2 硬件电路的抑制措施 5.2.1 串模干扰的抑制措施 5.2.2 共模干扰的抑制措施 5.2.3 输入/输出通道的抑制措施v 5.3 软件抗干扰措施 智能化测量控制仪表主要

2、应用于实际的智能化测量控制仪表主要应用于实际的工业生产过程功能工业生产过程功能, ,而工业生产的工作环境往而工业生产的工作环境往往比较恶劣往比较恶劣, ,干扰严重。有些干扰有时会严重干扰严重。有些干扰有时会严重损坏仪表的器件或程序损坏仪表的器件或程序, ,导致仪表不能正常运导致仪表不能正常运行。行。 为保证仪表的可靠工作为保证仪表的可靠工作, ,必须要周密考虑必须要周密考虑和解决抗干扰的问题。和解决抗干扰的问题。 主要包括硬件抗干扰和软件抗干扰技术。主要包括硬件抗干扰和软件抗干扰技术。5.1 干扰源 干扰信号主要通过干扰信号主要通过3 3个途径进入仪表内部：个途径进入仪表内部：电磁感应、传输通

3、道和电源线。电磁感应、传输通道和电源线。 一般地一般地, ,经电磁感应进入仪表的干扰在强经电磁感应进入仪表的干扰在强度上远远小于从传输通道和电源线进入的干度上远远小于从传输通道和电源线进入的干扰扰, ,对于电磁干扰可采用良好的对于电磁干扰可采用良好的“屏蔽屏蔽”和正和正确的确的“接地接地”来解决。来解决。 这里面的抗干扰措施主要指的是尽量切这里面的抗干扰措施主要指的是尽量切断来自传输通道和电源线的干扰。断来自传输通道和电源线的干扰。5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰 串模干扰串模干扰干扰电压与有效信号串联干扰电压与有效信号串联叠加后作用到仪表上叠加后作

4、用到仪表上,主要来自高压输电线、主要来自高压输电线、与信号线平行铺设的电源线及大电流控制线与信号线平行铺设的电源线及大电流控制线所产生的空间电磁场。所产生的空间电磁场。 串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰；串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰； 5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰信号源信号源干扰源干扰源智能测控仪表智能测控仪表输入通道输入通道VsVnm图图 5.1 5.1 串模干扰示意图串模干扰示意图5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰 由传感器来的信号线有时长达一二百米由传感器来的信号线有时长达一二百米,干扰源通

5、过电磁感应和静电耦合作用加上长干扰源通过电磁感应和静电耦合作用加上长信号线上的感应电压数值是相当可观的。信号线上的感应电压数值是相当可观的。例如：例如：当电线与信号线平行铺设时当电线与信号线平行铺设时, ,信号线上信号线上的电磁感应电压和静电感应电压分别可达的电磁感应电压和静电感应电压分别可达mVmV级级, ,而来自于传感器的有效信号电压的动态范而来自于传感器的有效信号电压的动态范围通常仅有几十围通常仅有几十mV,mV,甚至更小。甚至更小。5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰 串模干扰的其他来源：串模干扰的其他来源： 信号源本身固有的漂移、纹波和噪声以信

6、号源本身固有的漂移、纹波和噪声以及电源变压器不良屏蔽或稳压滤波效果不良及电源变压器不良屏蔽或稳压滤波效果不良等。等。5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰 共模干扰共模干扰输入通道两个输入端上共有的输入通道两个输入端上共有的干扰电压。干扰电压。 可以是直流电压或交流电压可以是直流电压或交流电压, ,幅值可达幅值可达几伏甚至更高几伏甚至更高, ,取决于干扰的环境条件和仪表取决于干扰的环境条件和仪表的接地情况。的接地情况。 共模干扰是加在仪表任一输入端与地之共模干扰是加在仪表任一输入端与地之间的干扰。间的干扰。 5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰

7、串模干扰、共模干扰和电源干扰v 由于共模干扰不和信号相叠加由于共模干扰不和信号相叠加,不直接对不直接对仪表产生影响。仪表产生影响。v 但能通过测量系统形成到地的泄漏电流但能通过测量系统形成到地的泄漏电流,这漏电流通过电阻的耦合就能直接作用于仪这漏电流通过电阻的耦合就能直接作用于仪表表,产生干扰。产生干扰。5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰 在测量系统中在测量系统中, ,检测元件和传感器是分散检测元件和传感器是分散在生产现场的各个地方在生产现场的各个地方, ,因此被测信号因此被测信号 VsVs的的参考地点和仪表输入信号的参考接地点之间参考地点和仪表输入信

8、号的参考接地点之间往往存在着一定的电位差往往存在着一定的电位差V Vcmcm5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰信号源信号源干扰源干扰源智能测控仪表智能测控仪表输入通道输入通道VsVcm图图 5.2 5.2 共模干扰示意图共模干扰示意图Vs+VcmVcmVcmVcm是转换器输入端上共是转换器输入端上共有的干扰电压有的干扰电压, ,故称共模故称共模干扰电压。干扰电压。5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰 在测量电路中在测量电路中,被测信号有被测信号有单端对地输入单端对地输入和和双端不对地输入双端不对地输入两种方式。两

9、种方式。n存在存在共模干扰共模干扰的的,不能采用单端对地输入方式不能采用单端对地输入方式,因为此时的共模干扰电压将全部成为串模干因为此时的共模干扰电压将全部成为串模干扰电压扰电压,必须采用必须采用双端不对地输入方式双端不对地输入方式。5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰VSVcmZSZi输入通道输入通道图图 5.3 5.3 被测信号的输入方式之单端对地输入方式被测信号的输入方式之单端对地输入方式信号源的内阻信号源的内阻输入阻抗输入阻抗5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰111cmcmscmAZZZVV输入通道输入通

10、道VsVcmZS1ZS2Zcm2Zcm1ABZ ZS1 S1 和和Z ZS2 S2 是信号源的是信号源的内阻内阻Z Zcm1 cm1 和和Z Zcm2 cm2 是输入阻抗是输入阻抗图 5.3 被测信号的输入方式之双端不对地输入方式222cmcmscmBZZZVV5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰)(222111222111cmScmcmScmcmcmcmscmcmcmscmBAABZZZZZZVZZZVZZZVVVV 当ZS1=ZS2和Zcm1=Zcm2时,VAB=0,表示无共模干扰；但实际是无法满足上述条件的,只能ZS1接近ZS2和Zcm1接近Zcm

11、2,因此VAB不为零,总是存在共模干扰的。5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和电源干扰串模干扰、共模干扰和电源干扰)(222111222111cmScmcmScmcmcmcmscmcmcmscmBAABZZZZZZVZZZVZZZVVVV并且,ZS1和ZS2越小,Zcm和Zcm2越大,共模干扰的影响就越小。通常,共模干扰电压Vcm总是转化成一定的串模干扰出现在两个输入端之间5.1.15.1.1串模干扰、共模干扰和串模干扰、共模干扰和电源干扰电源干扰v电源干扰一般有以下几种：(1)当同一电源系统中的可控硅器件通断时产生的尖峰,通过变压器的初级和次级之间的电容耦合到直流电源中产生干扰。(2)附

12、近的断电器动作时产生的浪涌电压,由电源线经变压器级间电容耦合产生的干扰；(3)公用同一个电源的附近设备接通或断开时产生的干扰。5.1.25.1.2数字电路的干扰数字电路的干扰 在数字电路的元件与元件之间、导线与导线之间、导线与元件之间、导线与结构件之间都存在着分布电容。 若某个导体上的信号电压(或噪声电压)通过分布电容使其他导体上的电位受到影响,该现象称为电容性耦合。 由实际例子分析电容耦合的特点：5.1.25.1.2数字电路的干扰数字电路的干扰CBDCADCABRABVS图图 5.4 5.4 平行导线的电容耦合平行导线的电容耦合CBDCADCABVSRVB等效电路等效电路分布电容对地电阻5.

13、1.25.1.2数字电路的干扰数字电路的干扰SBDABABBVCCjRCjV|)(1|)(1BDABCCRCBDCABVSCADRVB将上式简化：将上式简化：(1)(1)当当R R很大时很大时, ,即即SBDABABBVCCCVV VB B与信号电压频率基本无关与信号电压频率基本无关, ,正比于正比于C CABAB和和C CBDBD电容比电容比, ,应应设法减小设法减小C CABAB, ,尽可能尽可能增大两导线间的距离增大两导线间的距离、避免导线避免导线平行平行。5.1.25.1.2数字电路的干扰数字电路的干扰(2)当R很小时,即SBDABABBVCCjRCjV|)(1|)(1BDABCCRS

14、ABBVRCjV| VB正比于CAB、R和信号幅值Vs,而且与信号电压频率w有关。 应设法降低R值就能减小耦合受感回路的噪声电压。5.2.1 5.2.1 串模干扰的抑制串模干扰的抑制 智能测控仪表中,主要的抗串模干扰措施是用低通滤波器滤除交流干扰,而对直流串模干扰则采用补偿措施。 滤波是一种只允许某一频带信号通过或只阻止某一频带信号通过的抑制干扰措施之一。滤波方式有无源滤波无源滤波、有源滤波有源滤波和数字滤波数字滤波,它主要应用于信信号滤波号滤波和电源滤波电源滤波。1、常用的低通滤波器有RC滤波器、LC滤波器、 双T滤波器及有源滤波器,原理如图：5.2.1 5.2.1 串模干扰的抑制串模干扰的

15、抑制RC(a)RC滤波器C1C2L(b)LC滤波器RC滤波器结构简单、成本低,不需调整。但串模抑制比不高,需要23级串联使用才能达到规定要求。且RC过大会影响系统的动态特性。LC滤波器的串模抑制比较高,但需要绕制电感,体积大、成本高。5.2.1 5.2.1 串模干扰的抑制串模干扰的抑制RRCC2CR/2(c)双T滤波器双T滤波器主要用来滤除工频干扰,对高频干扰无能为力。结构虽简单,但难调整。R1C1AR2c2(d)有源滤波器有源滤波器具有较理想的频率特性,但共模抑制比一般难以满足要求,本身噪声也较大。5.2.1 5.2.1 串模干扰的抑制串模干扰的抑制 2、用积分式 A/D转换器可以消弱周期性

16、的串模干扰的影响。因为积分式A/D转换器是对输入信号的平均值而不是瞬时值进行转换,当取积分周期等于主要干扰的周期或整数倍时,则可更大程度的消弱干扰信号。 对主要来自于电磁感应的串模干扰,应尽可能早得对被测信号进行前置放大,以提高回路中的信号噪声比；或早采取A/D转换；或采取隔离措施。5.2.1 5.2.1 串模干扰的抑制串模干扰的抑制3、选取高抗扰度的逻辑器件,并提高其阈值电压； 采取低速逻辑器件来抑制高频干扰； 采用附加电容器；4、对测量元件或变送器进行良好的电磁屏蔽,同时信号线应选用带屏蔽层的双绞线或电缆线,和良好的接地系统。5.2.2 5.2.2 共模干扰的抑制共模干扰的抑制v共模干扰是

17、一种常见的干扰源共模干扰是一种常见的干扰源, ,采用采用双端输入的双端输入的差分放大器差分放大器作为仪表输入通道的前置放大器作为仪表输入通道的前置放大器, ,是是抑制共模干扰的有效方法。一般地抑制共模干扰的有效方法。一般地,CMR,CMR可达可达100100160db160db5.2.2 5.2.2 共模干扰的抑制共模干扰的抑制v接地。v 通常仪表和信号源外壳为安全起见都接大地,保持零电位。信号源电路以及仪表系统也需要稳定接地。但是如果接地方式不恰当,将形成地回路导入干扰。v 如图：v 因此,通常,仪表回路采用在系统处单点接地。但是事实上,信号源侧对地不可能绝缘,因此,从这个意义上来说,不可能

18、彻底的消除地电位差引进的干扰。5.2.2 5.2.2 共模干扰的抑制共模干扰的抑制信号源信号源干扰源干扰源智能测控仪表智能测控仪表输入通道输入通道VsVcm两点接地两点接地,由于存在地电由于存在地电位差位差,因此产生共模干扰因此产生共模干扰5.2.2 5.2.2 共模干扰的抑制共模干扰的抑制v 为了提高仪表的抗干扰能力,通常在低电平测量仪表中都把二次仪表“浮地”,即将二次仪表与地绝缘。以切断共模干扰电压的泄漏途径,使干扰无法进入。 5.2.2 5.2.2 共模干扰的抑制共模干扰的抑制 隔离。隔离。 利用变压器或光电耦合器把各种模拟信号与数利用变压器或光电耦合器把各种模拟信号与数字信号分开字信号

19、分开, ,即即“模拟地模拟地”与与“数字地数字地”断开。断开。 如图：如图： 5.2.2 5.2.2 共模干扰的抑制共模干扰的抑制变压器或光耦变压器或光耦输入通道输入通道智能化智能化测量控测量控制仪表制仪表Vs图图5.9 5.9 输入隔离输入隔离 由于被测信号通过变压器耦合或光电耦合获得通路由于被测信号通过变压器耦合或光电耦合获得通路,而共模干扰由于不成回路而得到有效的抑制。而共模干扰由于不成回路而得到有效的抑制。5.2.2 5.2.2 共模干扰的抑制共模干扰的抑制v在实际应用中,通常将屏蔽和接地结合屏蔽和接地结合起来应用,往往能够解决大部分的干扰问题。将屏蔽层在信号侧与仪表侧均接地,且屏蔽层

20、也必须一点接地。并且,信号导线屏蔽层接地应与系统接地同侧。 5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制 开关量输入开关量输入/ /输出通道和模拟量输入输出通道和模拟量输入/ /输出通道输出通道, ,都是干扰窜入的通道。要切断该渠道都是干扰窜入的通道。要切断该渠道, ,就要去掉对就要去掉对象与输入象与输入/ /输出通道之间的公共地线输出通道之间的公共地线, ,实现彼此电隔实现彼此电隔离以抑制干扰脉冲。最常见的隔离器件就是光电耦离以抑制干扰脉冲。最常见的隔离器件就是光电耦合器。合器。5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制正极正极集

21、电极集电极发射极发射极负极负极发光二极管发光二极管光敏三极管光敏三极管(a) 光电耦合器内部结构(b) 接入光电耦合器的数字电路ViVoRLVccRi5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制光电耦合器抗干扰性强的原因如下：光电耦合器抗干扰性强的原因如下：(1)输入阻抗低输入阻抗低,一般在一般在1001000欧左右；而干欧左右；而干扰源的扰源的内阻一般都很大内阻一般都很大,在在105106欧。欧。 到达光耦的输入端的噪声由于到达光耦的输入端的噪声由于分压小分压小而很小而很小,即即使干扰电压的幅值较大使干扰电压的幅值较大,由于能量小由于能量小,而形成很微弱而形成很

22、微弱的电流。的电流。 能量小的干扰信号被阻隔在光耦的输入端能量小的干扰信号被阻隔在光耦的输入端,而不而不能进入到后续电路中。能进入到后续电路中。5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制(2)(2)输入与输出回路之间的分布电容极小输入与输出回路之间的分布电容极小, ,一般仅一般仅为为0.5-2pF0.5-2pF。(3)(3)光耦的输入与输出端之间是光耦的输入与输出端之间是光耦合光耦合, ,而且在密而且在密封条件下进行封条件下进行, ,不会受到外界光的干扰。不会受到外界光的干扰。5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制 已知发光二

23、极管的导通电已知发光二极管的导通电流流I IF F=10mA,=10mA,正向压降正向压降V VF F1.3V,1.3V,光敏三极管导通时压降光敏三极管导通时压降V VCECE=0.4V=0.4V。设输入。设输入“1”1”时时,V,Vi i=12V,=12V,并取光敏三极管并取光敏三极管导通电流导通电流I IC C=2mA,=2mA,则则: :R Ri i=(V=(Vi i-V-VF F)/I)/IF F=(12-1.3)/=(12-1.3)/10mA10mA =1.07k =1.07kR RL L=(V=(VCCCC-V-VCECE)/I)/IC C =(5-0.4)/2mA=2.3k=(5

24、-0.4)/2mA=2.3kViVoRLVccRi若光耦器选用若光耦器选用GO103,GO103,说明限流电阻说明限流电阻RiRi和负和负载电阻载电阻RLRL的取值确定的取值确定方法：方法：5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制注意：注意： 光电耦合器的输入端和输出端必须分别采用独光电耦合器的输入端和输出端必须分别采用独立的电源立的电源, ,否则隔离作用失去意义。否则隔离作用失去意义。 变压器也可作为隔离器变压器也可作为隔离器, ,但性能不及光电耦合器但性能不及光电耦合器, ,但结构简单。但结构简单。5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输

25、出通道干扰的抑制 光电耦合器除了具有抗干扰的作用以外光电耦合器除了具有抗干扰的作用以外,由于在由于在光电耦合器的输入与输出回路之间可承受很高的电光电耦合器的输入与输出回路之间可承受很高的电压压,因此可起到安全保障的作用。因此可起到安全保障的作用。5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制ViT+5V直流负载直流负载LDEC+5V电源电源图图 5.12 5.12 光电耦合开关量输出电路光电耦合开关量输出电路5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制 对光耦的要求是对光耦的要求是, ,能够进行线性变换和传输的特性。能够进行线性变换和传

26、输的特性。 考虑线性光耦在价格和性能等因素考虑线性光耦在价格和性能等因素, ,国内一般采用国内一般采用逻辑光电耦合器。逻辑光电耦合器。 抗干扰屏障应设在最先遇到的开关信号工作的位置上。抗干扰屏障应设在最先遇到的开关信号工作的位置上。 对对A/DA/D电路电路, ,应设在应设在A/DA/D芯片和模拟量多路开关芯片芯片和模拟量多路开关芯片数字量信号线上；数字量信号线上； 对对D/AD/A电路电路, ,应设在应设在D/AD/A芯片和采样保持芯片数字量芯片和采样保持芯片数字量信号线上。信号线上。5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制IN0IN1IN2IN3IN4IN

27、5IN6IN7OUT1OUT2INHA BVCCD0D1D2D3D4D5D6D7Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7VCCGND IG 2GQ0Q1Q2Q3DS1DS2DS3DS4R1VRVEEC01C02VXCLK1CLK2OREOCDUVCCVSSVAGPA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA78155PC1PC2+5V+5V+5V+5V5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制注意：注意： 当用光电耦合器来隔离输入输出通道时当用光电耦合器来隔离输入输出通道时,必须对所有信号必须对所有信号(包括数字信号、控制信号、包括数字信号、控制信号、状态信号状态信号)

28、全部隔离全部隔离,使得被隔离的使得被隔离的两边没有任两边没有任何电气上的联系何电气上的联系,否则这种隔离是没有意义的。否则这种隔离是没有意义的。5.2.3 5.2.3 输入输入/ /输出通道干扰的抑制输出通道干扰的抑制设计中光电耦合器应放置的位置在哪呢？设计中光电耦合器应放置的位置在哪呢？ 由于模拟量信号的有效状态有无数个由于模拟量信号的有效状态有无数个,而数而数字量字量(开关量开关量)的状态只有两个的状态只有两个,所以叠加在模拟量所以叠加在模拟量信号上的任何干扰信号上的任何干扰,都因有实际意义而起到干扰的都因有实际意义而起到干扰的作用。作用。 叠加在数字量上的干扰信号叠加在数字量上的干扰信号

29、,只有在幅度和只有在幅度和宽度都达到一定量时才起到作用。宽度都达到一定量时才起到作用。结论：结论：光耦等抗干扰屏障应在模拟量的入、出口光耦等抗干扰屏障应在模拟量的入、出口处处,即即A/D的输入的输入 和和D/A的输出处。的输出处。系统监控技术系统监控技术 虽然采取了各种抗干扰措施虽然采取了各种抗干扰措施, ,但由于各种原因但由于各种原因, ,仍然可能出现掉电、飞程序、死机等系统完全失仍然可能出现掉电、飞程序、死机等系统完全失灵 的 情 况 。灵 的 情 况 。 系 统 监 控系 统 监 控 ( ( 也 称 作也 称 作 P P 即即microprocessormicroprocessor监控监

30、控) )是针对上述情况而设置的一是针对上述情况而设置的一道防线道防线, ,用以确保系统的可靠性。用以确保系统的可靠性。 5.3 5.3 软件抗干扰措施软件抗干扰措施v系统监控电路完成以下任务：系统监控电路完成以下任务：v (1) (1) 上电复位；上电复位；v (2) (2) 监控电压变化；监控电压变化；v (3) Watchdog,(3) Watchdog,即程序运行监控功能；即程序运行监控功能；v (4) (4) 片使能；片使能；v (5) (5) 备份电池切换；备份电池切换；v (6) (6) 掉电保护等。掉电保护等。 n随着微处理器性能的不断提高随着微处理器性能的不断提高, ,用软件的

31、方法来实用软件的方法来实现一些硬件的抗干扰功能现一些硬件的抗干扰功能, ,简便易行简便易行, ,成本低成本低, ,因而愈因而愈来愈受到人们的重视。来愈受到人们的重视。n软件对系统的危害主要表现在：数据采集不可靠、软件对系统的危害主要表现在：数据采集不可靠、控制失灵、程序运行失常等几个方面。控制失灵、程序运行失常等几个方面。n为了避免上述情况发生为了避免上述情况发生, ,人们研究了许多对策。在人们研究了许多对策。在这一节中这一节中, ,我们介绍几种简单易行又行之有效的软件我们介绍几种简单易行又行之有效的软件抗干扰方法。抗干扰方法。 5.3.1 数字量输入数字量输入/输出中的软件抗干扰输出中的软件

32、抗干扰1.1.在条件控制中在条件控制中, ,对控制条件的一次采样、处理、对控制条件的一次采样、处理、控制输出控制输出, ,改为循环地采样、处理、控制输出。改为循环地采样、处理、控制输出。这种方法对于惯性较大的控制系统有良好的抗这种方法对于惯性较大的控制系统有良好的抗偶然因素干扰的作用。偶然因素干扰的作用。 2.2.对于对于A/DA/D转换的结果转换的结果, ,应采取数字滤波处理应采取数字滤波处理, ,得到得到可信度较高的结果值。可信度较高的结果值。5.3.1 数字量输入数字量输入/输出中的软件抗干扰输出中的软件抗干扰3.3.采集开关量时采集开关量时, ,例如限位开关、操作按钮等例如限位开关、操

33、作按钮等, ,不不能采用多次采样取平均值的方法能采用多次采样取平均值的方法, ,必须每次采样必须每次采样结果绝对一致才行；结果绝对一致才行；4.4.输出数字量时输出数字量时, ,采取重复输出同一个数据采取重复输出同一个数据, ,且重且重复周期尽可能短。复周期尽可能短。5.3.2 5.3.2 程序执行中的软件抗干扰程序执行中的软件抗干扰跑飞跑飞将操作数当作指令码来执行将操作数当作指令码来执行, ,引起整个程序的混乱。引起整个程序的混乱。措施措施1 1：指令冗余：指令冗余在关键的地方人为的插入一些单字节空操作指令在关键的地方人为的插入一些单字节空操作指令NOPNOP。 由于所有的指令都不会超过由于

34、所有的指令都不会超过3 3个字节个字节, ,因此在指令因此在指令前加两个前加两个NOPNOP肯定防止程序冲散跑飞。肯定防止程序冲散跑飞。措施措施2 2：软件陷阱：软件陷阱使用前提：若使用前提：若“跑飞跑飞”的程序落到非程序区的程序落到非程序区, ,或在执或在执行到冗余指令之前已经形成死循环行到冗余指令之前已经形成死循环, ,指令冗余已失指令冗余已失效。效。软件陷阱是一个引导指令软件陷阱是一个引导指令, ,强行将捕获的程序引向一强行将捕获的程序引向一个指定的地址个指定的地址, ,有专门的处理错误的程序。有专门的处理错误的程序。一般安排如下：一般安排如下：5.3.2 5.3.2 程序执行中的软件抗

35、干扰程序执行中的软件抗干扰5.3.2 5.3.2 程序执行中的软件抗干扰程序执行中的软件抗干扰(1)(1)未使用的中断向量区未使用的中断向量区ORG 0000HSTART: LJMP MAINLJMP FUINT0NOPNOPLJMP ERRLJMP FUT0NOPNOPLJMP ERRLJMP FUINT1NOPNOPLJMP ERRLJMP ERRNOPNOPLJMP ERRLJMP ERRNOPNOPLJMP ERRLJMP ERRNOPNOP MAIN: 外部中断外部中断0 0定时器定时器0 0中断中断外部中断外部中断1 1定时器定时器2 2中断中断定时器定时器1 1中断中断串行口中断串行口中断5.3.2 5.3.2 程序执行中的软件抗干扰程序执行中的软件抗干扰(2)(2)未使用的大片未使用的大片EPROMEPROM空间空间 对于未使用的对于未使用的EPROMEPROM空间空间, ,一般维持原来内容一般维持原来内容, ,即即0FFH,0FFH,若认为是指令码若认为是指令码, ,对应为对应为MOV R7, A,MOV R7, A,不会发不会发生跳跃。生跳跃。(3)(3)表格表格 表格的内容具有一一对应的特点表格的内容具有