引 言 工业控制中,轴编码器是一种用于检测机械旋转角度的装置,目前伺服电机系统都带有轴编码器,可以做到精确的位置定位。随高速转动机械旋转的轴编码器,输出信号一般为高频方波数字信号。如以3000转/分旋转的轴编码器输出2500脉冲/转,其方波数字信号的频率是125KHz(周期为8μs)。信号在传输过程中由于干扰的影响,会使方波信号叠加一些尖峰脉冲干扰信号。在系统设计中,为了少走弯路,应充分考虑并满足抗干扰性的要求,避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。本文设计了一种实用的脉宽数字滤波电路,用于消除进入系统前信号中的尖峰干扰成分,以提高系统的稳定性和可靠性。 1 干扰的来源 随着计算机技术和控制技术的飞速发展,数字控制设备越来越广泛地应用于工业控制领域,控制中所用的数字信号往往具有很高的频率,在信号传输过程中,由于干扰的影响,会使这种高频方波信号发生畸变,使系统不能正常工作。 工业环境中干扰一般是以尖峰脉冲的形式进入系统,产生这种情况的原因主要是现场环境复杂和各种各样的电磁干扰,其主要的渠道有三条,即空间干扰、供电系统干扰、过程通道干扰。空间干扰多发生在高电压、大电流、高频电磁场附近,并通过静电感应、电磁感应等方式侵入系统内部;供电系统干扰以电源的噪声干扰引起的;过程通道干扰是通过前向通道和后向通道进入系统。另系统接地装置不可靠,各类传感器、输入输出线路的绝缘损坏均有可能引入干扰。 尖峰干扰的特点是强而无规律,如果这样的干扰经采集后不予处理的话,将产生定位计数不准,实际输出100个方波数字信号,经传输送入计算机数据采集板时可能显示150多个脉冲数,而且很不稳定,这显然是不正确的,必将造成控制系统的误动作。 形成干扰的基本要素有三个:干扰源、传播路径、敏感器件。抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰、切断干扰传播路径、提高敏感器件的抗干扰性能。 ...... |
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