TRICONEX 3625
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由于工业现场的工作境往往十分恶劣，计算机控制系统不可避免地受到各种各样的干扰。这些干扰可能会影响到测控系统的精度，使系统的性能指标 下降，降低系统的可靠性，甚至导致系统运行混乱或发生故障，进而造成生产事故。干扰可能来自外部，也可能来自内部；它通过不同的途径作用于控制系统，且其作用程度及引起的后果与干扰的性质及干扰的强度等因素有关。干扰是客观存在的，研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源，探索***或消除干扰的措施，以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。
2、干扰的概念
干扰使指有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的***因素。产生干扰信号的原因称为干扰源。干扰源通过传播途径影响的器件或系统称为干扰对象。干扰源、传播途径和干扰对象构成了干扰系统的三个因素。抗干扰技术就是通过对这三要素中的一个或多个采取措施来实现的。为了有效的***和消除干扰，首先要分清干扰的来源、传播途径以及干扰的作用方式。
3、干扰的来源
计算机控制系统中干扰的来源是多方面的，有时甚至是错综复杂。总体上，按照来源，干扰可分为内部干扰和外部干扰。外部干扰与系统所在环境和使用条件有关，与系统内部结构无关。内部干扰则由系统结构布局、制造工艺等引入。
外部干扰：与系统结构无关，是由使用条件和外部环境决定的。外部干扰主要有：天电干扰，如雷电或大气电离作用引起的干扰电波；天体干扰，如太阳或其它星球辐射的电磁波；周围电气设备发出的电磁波干扰；电源的工频干扰；气象条件引起的干扰，如湿度、温度等；地磁场干扰；火花放电、弧光放电、辉光放电等产生的电磁波等。
内部干扰：是由系统的结构布局、线路设计、元器件性质变化和漂移等原因造成的，主要有：分别电容、分布电感引起的耦合感应；电磁场辐射感应；长线传输的波反射；多点接地造成的电位差引入的干扰；寄生震荡引起的干扰以及热噪声、闪变噪声、尖峰噪声等。
4、干扰的传播途径
在计算机控制系统的现场往往有许多强电设备，它们在起动和生产过程中将产生干扰电磁场，另外还有来自空间传播的电磁波和雷电干扰，以及高压输电线周围交变磁场的影响等。干扰传播途径主要有：电场耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。
电场耦合：又称静电耦合，是通过电容耦合窜入其它线路的。两根导线之间会构成分布电容，印制电路板上各印制电线之间、变压器线匝之间和绕线之间都会构成分布电容。这些分布电容的存在可以为干扰信号提供干扰电抗通道，电场干扰就可以由该通道窜入系统，形成干扰。
磁场耦合：在任何载流导体周围都会产生磁场，当电流变化时会产生交变磁场，该磁场必然会在其周围的闭合回路中产生感应电势引起干扰，它是通过导体间互感耦合进来的。在设备内部，线圈或变压器的漏磁也会引起干扰；在设备外部，平行架设的两根导线也会产生干扰。电磁辐射会造成磁场耦合干扰，如高频电流流过导体时，在该导体周围便产生了向空间传播的电磁波。这些干扰极易通过电源线和长信号线耦合到计算机中。另外，长线干扰具有天线效应，即能够辐***扰波和接受干扰波。
公共阻抗耦合：是由于电流流过回路间公共阻抗，使得一个回路的电流所产生的电压降影响到另一回路。在计算机控制系统中，普遍存在公共耦合阻抗，例如，电源引线、印刷电路板上的地和公共电源线、汇流排等。这些汇流排都都具有一定的阻抗，对于多回路来讲，就是公共耦合阻抗。当流过较大的数字信号电流时，其作用就像是一根天线，将干扰引入到各回路中。同时，各回流条之间具有电容，数字脉冲可以通过这个电容耦合过来。印制板上的地，实质上就是公共回流线，由于它仍然具有一定的电阻，各电路之间就通过它产生信号耦合。
5、干扰的作用方式
按干扰作用方式的不同，干扰可分为：差模干扰、共模干扰和长线传输干扰。
差模干扰：也称串模干扰，就是串联与信号源回路之中的干扰。它串联在信号源回路中，与被测信号相加后输入系统。产生差模干扰的因素主要有分布电容的静电耦合、空间的磁场耦合、长线传输的互感、50HZ的工频干扰，以及信号回路中元件的参数变化等。
共模干扰：用于过程控制的计算机的地、信号放大器的地和现场信号源的地之间通常要隔一段距离，长达几十米甚至上百米，在两个接地点之间往往存在一个电位差，这个电位差对放大器的干扰，称为共模干扰，也称为共态干扰或纵向干扰。这种干扰可以是直流干扰也可以是交流干扰，其幅值可以是几伏甚至更高，取决于现场产生干扰的环境条件和计算机等设备的接地情况。
长线传输干扰：在计算机控制系统中，现场信号到控制计算机以及控制计算机到现场执行机构，都需要一段较长的线路进行信号传输，即长线传输。对于高速信号传输的线路，即在高频信号电路中，多长的导线可作为长线，取决于电路信号频率的大小，在有些情况下，可能1m左右的线就应作为长线看待。
信号在长线中传输会遇到三个问题：一是高速变化的信号在长线中传输时出现的波反射现象，二是具有信号***，三是长线传输会遇到外界干扰。