曾永
广电计量检测（成都）有限公司
摘要：仪器仪表作为一种功能性工具被广泛应用在各个领域中，因此，仪器仪表行业的发展也深受人们的关注。本文结合仪器仪表行业的发展现状，阐述了当前我国仪器仪表技术发展的特点，包括硬件功能软件化、集成化、参数正定修改实时化、硬件平台通用化，本文分析了智能化仪器仪表发展过程中存在的不足，提出了几点关于仪器仪表方面的抗干扰措施。
关键词：智能化仪器仪表抗干扰技术
引言：在一些环境比较复杂或者工程作业比较困难的现场都会应用到智能化仪器，仪器仪表的主要作用就是对设备进行测量，保证数据的准确性，避免因为测量不到位，导致设备在工作过程中引起电磁干扰等意外状况发生，防治抵御电磁干扰是提高智能化仪器仪表可靠性最为有效方法。
一、智能化仪器仪表行业的发展现状
根据最新统计结果显示，截止到2015年，仪器仪表行业规模以上企业一共有4321家，实现业务收入9378亿元，并没有达到“十二五”行业产值达到万亿的预期。据相关数据显示，仪器仪表行业近年来的营业额增长幅度比较大，这是基于仪器仪表在各领域中应用的普遍性，不仅简化了一些行业的操作难度，还为一些工艺和试验提供了准确的数据，从而提高了其应用行业的生产水平和工作效率，使得各方面的数据都更加精确可靠。目前仪器仪表行业在我国已经形成了一定的规模，也有了相对完善的行业规范。这些企业按企业性质分为国企、民企、三资这三类。仪器仪表行业的发展面临着困境，最后的解决方式还需要依赖核心技术。国企经过不断的改革，在机制方面已经改善了很多。三资企业处于优势地位，但是随着国有企业和私营企业的崛起，其地位收到明显的影响。
二、电源系统的干扰及其抗干扰措施
稳压电源本就作为一个干扰源存在于仪器仪表中。因为其组成结构和特点就容易发生电磁干扰，如要采用开关电源会出现多意外情况发生，电源开关是通过电子器件的高频开关来运转工作的，导致在电压和电流发生变化时，容易对仪器仪表造成干扰，最终导致仪器仪表的正常运转造成很多的事故。对于电源系统来说，有很多种情况能够对其造成干扰，从而影响其正常运转。下面我们从几个方面来分析干扰产生的原因以及应对的措施。
1、滤波器在电源系统中的使用
在电源系统中应用滤波器的目的是为了减少噪音对设备运转的影响，滤波器在工作时使用的是交流电源，通过在交流输入端和输出端的应用来减少对设备的干扰能力，主要用来抑制频率在30MHz范围以内的噪声。在智能仪器仪表的组成中，滤波器主要是以电容和电容电感式形式存在的。常用的滤波器一般电容就是C1=C2,耐压在400V以上，在0.01～0.02μF取值。
2、瞬变电压抑制器TVS的使用
TVS是以二极管的形式存在的，其主要通过二极管两段受冲击的大小和速度，把对仪器仪表设备的干扰能力从高变低，从而维持两极间电压的平衡和稳定，减少对期间的干扰。基于其反应快，容量小等特点，所以在计算机方面颇受欢迎。
三、主机系统的抗干扰措施
仪器仪表的主机系统是整个仪表仪器的重要部分，由于其工作频率比较长，所以其更容易受到来自各方面的电磁干扰影响。重视提升防干扰功能的主机系统。
1、抑制干扰源
抑制干扰源手段说的是从根本上解决其对仪表仪器的干扰，但是这个措施的实行需要将电压和电流的变化率放在首要位置进行考虑，主要在干扰源的两段进行改进。
（1）对于断开线圈时产生的反电动势干扰通过增加继电器线圈续流二极管用来消除。
（2）接点两端并接火花用来抑制继电器电路，一般是RC串联电路，电阻选用KΩ到几十KΩ，电容0.01uF上下。
（3）主机系统还经常通过控制电源电路板的方式来规定集成电路滤芯的电容率，其作用是为了使电容和电源端的布线更加靠近，从而较小集成电路对电源的影响。
（4）为了避免电路受到高频高音的干扰，在铺设印制板电路时，还要注意角度问题，要让布线避免出现直角。
（5）为了抑制干扰源的产生，可以在智能仪器仪表中使用可控硅元件。
2、针对抗干扰提出的措施和解决办法
（1）可以通过思考上面的方式来处理电源对整机的抗干扰，因为电源是整机运转的前提，解决了电源抗干扰的问题，也就为整机的运转做了优质的铺垫。
（2）可以通过增加I/O口与产生噪音的生源地的距离来控制滤波器的电路，进而实现噪音的降低。
（3）可以通过对布线的调整来减少干扰，比如在布线的时候要注意晶振和微处理器之间的距离，实现晶振外壳的可靠性。
（4）通过对线路板进行合理的布置和设计来较少干扰。如分开区域中强、弱电信号布线；愤慨区域中数字、模拟信号布线等，使敏感元件远离干扰源。通过地线来划分不同的区域，增进区域与电源地的距离。
（5），大功率器件对于一些功率较大的器件应设置在电路板边缘位置，通过与电线的接触来减少干扰。
3、敏感器件增强抗干扰性能
敏感器件增强抗干扰功能主要举措是敏感器件的日常检查来适时的调整噪声对其造成的影响。一般敏感器件增强抗干扰性方法有：
（1）印制减少回路环板布线面积来降低感应噪声。
（2）使用粗线条的电源线和地线在印制板上，减少电源线和底线的压降还可以降低干扰耦合的几率，或者线路板可以采用多层印制。
（3）微处理器闲置的I/O口引脚做接地或接电源处理，禁止浮空状态，这样可以减少在器件运转的时候出现程序混乱的几率。
（4）对于微处理器的电路设计可以用一些能够对电源进行监控的硬件设备或者是看门狗，通过使用看门狗电路能减少硬件上电磁对仪器仪表的干扰来防止处理器出现死机的现象。
（5）在能保证速度满足要求的情况下，通过降低单片机的晶振和选用低速数字电路来减少晶振发出的干扰。
（6）可以通过把一些不太重要的电子元器件焊接在电路板的方式来减少因为集成电路造成的干扰。
（7）面对数据、地址总线的复杂系统应该通过选用合适驱动器的方式进行平衡和调控。
四、如何减少常用软件受干扰的几率
一般情况下都是通过软件来对智能仪器仪表进行操作，所以不管是软件还是硬件，对于智能化仪器仪表来说都是同等重要的。我们可以从以下几个方面进行分析思考。
1、采用多次录入数据的方式进行抗干扰
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在用软件操作智能化仪器仪表时，可以采用多次读入数据的方式，来确保数据的准确性，通过多次读入的数据之间的比较，能够根据偏差判断仪器的准确性。
2、利用人为指令来进行抗干扰
在对智能仪器仪表的使用上，可以采用人为干预的方式，利用人为来下指令，减少其他因素的干扰。
3、软件陷阱抗干扰
软件陷阱就是在设计时多做一些指令。比如在设置某一个程序时，就可以在其中多加一些停顿，和正确的指令有点儿出入，这样在出现干扰的时候就可以自行规避。
4、通过采用看门狗硬件的方式进行抗干扰
我们可以通过查阅资料的方式对看门狗硬件有一个大致的了解，然后根据其特点和作用进行设计，进而实现智能仪器仪表的抗干扰功能。
结束语：
对于仪器仪表的使用和设计要注意防干扰功能，要采取多种措施和方法进行创新和改进，以求达到最优的效果。
参考文献：
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