在
超聲波(bō)流量計
測量(liàng)系統中,造成(chéng)幹擾的幹擾(rao)源有很多種(zhǒng),主要有:①流量(liang)計安裝環境(jìng)中可能存在(zài)較大的電場(chang)和磁場幹擾(rao);②靠近水泵安(an)裝時水⭐泵帶(dai)來的接近超(chao)聲波信号的(de)噪音;③電源的(de)噪聲幹擾,采(cǎi)用常用的電(diàn)源濾波⭐技術(shù)就可以消除(chu)其影響;④發射(she)信号對接收(shou)信号的幹擾(rao)。發射信号功(gong)率較大,通過(guò)電路和🐕聲路(lu)都可以㊙️耦合(he)到接收電路(lù)上,如果管徑(jing)很小,換能器(qi)間㊙️距離很近(jìn),發生幹擾的(de)尾部就會波(bō)及接收波的(de)波形,從而嚴(yán)重影響接收(shou)信号。
超聲波(bō)流量計抗幹(gàn)擾的措施：
(1)電(diàn)源。在系統使(shi)用的各種直(zhi)流電源(如+5V)的(de)輸入端均跨(kuà)📞接1個10~100μF的電解(jiě)電容和1個0.01~0.1μF陶(táo)瓷濾波電容(rong)以抑制電源(yuán)尖峰幹擾,收(shou)發電路用兩(liǎng)套相互隔離(li)的電源供電(diàn)。
(2)接收範圍門(mén)。接收範圍門(mén)可以防止發(fā)射信号以及(ji)開💃🏻關動👨❤️👨作給(gei)接收信号帶(dài)來的幹擾。
(3)自(zì)動增技術。自(zì)動增益技術(shu)除了使信号(hao)便于測量👣外(wài),還可以有效(xiao)地抑制噪聲(shēng)幹擾。
(4)看門狗(gou)電路。程序在(zài)運行過程中(zhōng)會因爲受到(dào)幹擾導緻失(shī)控✍️,引起程序(xù)亂飛,或陷入(rù)“死循環”,此時(shí)較直接的♊抗(kang)幹擾方法是(shi)采用硬件“看(kàn)門狗”電路。複(fu)位脈沖可使(shǐ)系統複位,程(cheng)序重新啓動(dong)運行。例如采(cai)用X5045集成芯片(pian)來實現看門(mén)狗功能。X5045的引(yǐn)腳功能如下(xià):CS爲片選信号(hao);SO爲串🔞行輸出(chū);SI爲串🍓行輸入(ru);SCR爲串💁行時鍾(zhōng)輸入;WP爲 EEPROM寫保(bǎo)護輸入; RESET爲複(fu)位信号輸出(chu);Vss爲地;Vcc爲電源(yuán)㊙️電壓。X5045使用三(san)線總線串行(háng)(SPI)外設接口,對(dui)芯片進行操(cāo)作的所有操(cāo)作碼、字節地(di)🚩址及寫入的(de)數據都由SI引(yin)腳輸㊙️入,寫入(rù)數據在串行(hang)時鍾SCI的上🛀🏻升(sheng)沿被鎖存;從(cóng)🛀🏻芯片㊙️讀取的(de)數據由SO引腳(jiao)串行輸出。芯(xīn)片的把關定(dìng)時器和電壓(yā)監視器都對(dui)單片機提供(gong)獨立的保護(hu),當電源電壓(yā)降到4.5V以下時(shi), RESET引腳立即自(zì)🍓動産生高電(diàn)平複位信号(hào),并一直保持(chí)到電源電壓(ya)恢複正常;當(dāng)系統上電或(huo)掉電時, RESET引腳(jiǎo)也自動産生(shēng)一個高電平(ping)複位🚶♀️信号;當(dang)系統發生故(gù)障時,隻要把(bǎ)關定時器達(da)到其可編程(chéng)的超時極限(xian)RESET引腳立即自(zi)動産生🍉一個(gè)持續200ms的高電(dian)平複✂️位信号(hào)。這樣,就可有(yǒu)效地防止死(sǐ)機、數據誤寫(xiě)及誤操作等(děng)故障的發生(shēng)。
(5)合理的布線(xian)技術。模拟信(xìn)号線與數字(zi)信号線相對(dui)分開,信号線(xian)與電源線分(fèn)開;PCB布線時,将(jiang)公共地線與(yu)電源‼️線盡量(liang)加寬,并使它(ta)👌們盡可能靠(kào)近需要供電(dian)的電路🌈;減小(xiǎo)電源線和地(di)線的🌍長度,以(yi)減小兩者之(zhi)🏃♀️間的公共阻(zu)抗,減小耦合(he)幹擾的産生(shēng)布線過程中(zhong)避免回路有(you)重複面積,以(yǐ)減小相互感(gǎn)應。
(6)接地技術(shu)。數字地和模(mó)拟地分開,它(ta)們在點相連(lián),兩個探頭各(ge)自使用相互(hu)獨立的地線(xiàn),減小地線幹(gan)擾耦合,儀表(biao)及探頭外殼(ke)接地。
(7)屏蔽技(jì)術。運用屏蔽(bi)技術可以隔(gé)離通過空間(jian)耦合的電磁(cí)幹♊擾,采取的(de)措施是用金(jin)屬機殼将測(ce)量電路封裝(zhuang)起來。
