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1、第7章 智能儀器的自檢與抗干擾技術(shù)7.1 硬件故障的自檢7.2 常見干擾源分析7.3 智能儀器硬件抗干擾技術(shù)7.4 智能儀器軟件抗干擾技術(shù)7.1 硬件故障的自檢7.1.1 自檢方式7.1.2 自檢算法7.1.3 自檢軟件7.1.1 自檢方式1．開機(jī)自檢當(dāng)儀器接通電源或復(fù)位后，儀器進(jìn)行一次自檢，在以后的測控過程中不再進(jìn)行。2．周期性自檢大多數(shù)智能儀器在運(yùn)行過程中，要不斷地、周期性地插入自檢操作。這種自檢完全是自動(dòng)進(jìn)行的，并且是在測量工作的間歇期間完成的，不干擾正常測控任務(wù)。3．鍵控自檢有些儀器是在面板上設(shè)置一個(gè)自檢按鍵，由操作者控制用來啟動(dòng)自檢程序。7.1.2 自檢算法1.
2、ROM或EPROM的檢測2.RAM的檢測3.總線的自檢4.顯示與鍵盤的檢測1.ROM或EPROM的檢測、ROM的自檢設(shè)計(jì)思想:將調(diào)試好的程序向ROM中固化時(shí)，保留一個(gè)單元(一般是程序結(jié)束后的后繼單元)不寫程序而寫入檢驗(yàn)字。校驗(yàn)字的狀態(tài)應(yīng)使ROM中每一列具有奇數(shù)個(gè)1，ROM地址ROM中內(nèi)容備注011111110111000110210101010301111110401010101510001101600000000711001011校驗(yàn)字11111111校驗(yàn)和各列的運(yùn)算結(jié)果都為“1。圖6.10ROM自檢程序流程圖各列的運(yùn)算結(jié)果都為“1。2.RAM的檢測對RAM自檢分兩種情
3、況：一般先將檢查字“AAH”寫入RAM單元，然后按所寫的單元地址逐字節(jié)讀出，檢查是否全為“AAH”；再寫入檢查字“55H”，同樣以所寫單元地址逐字節(jié)讀出，檢查是否全為“55H”。檢查字“AAH”和“55H”均為相鄰位電平相反，且“AAH”和“55H”互為反碼。循環(huán)一遍即可實(shí)現(xiàn)各位寫“0”、讀“0”和寫“1”、讀“1”的操作。（1）當(dāng)程序投運(yùn)之前，檢查其能否正確寫入和讀出數(shù)據(jù)。圖7-1 RAM自檢流程圖判別讀寫內(nèi)容是否相符用異或法。即把內(nèi)容求反與原碼進(jìn)行異或運(yùn)算如果結(jié)果為FF，則表明單元讀寫功能正常，否則，則說明有故障。最后再恢復(fù)在單元內(nèi)容（2）當(dāng)程序投運(yùn)之后，作為數(shù)據(jù)區(qū)的
4、RAM已存放有一定的信息，檢查程序絕對不能破壞原有的內(nèi)容，因此上述方法已不再適用?！爱惢颉钡霓k法進(jìn)行檢查，即先從被檢查的RAM單元中讀出信息，求反后寫入再讀出后再與原單元內(nèi)容進(jìn)行一次異或運(yùn)算，若其結(jié)果為全“0”，表明該單元工作正常，否則應(yīng)給出錯(cuò)誤指示。3.總線的自檢圖7-2 總線檢測電路總線故障一般是由于印制線路板工藝不佳使兩總線相碰等原因而引起的存有自檢程序的ROM芯片與CPU的連線不應(yīng)經(jīng)過緩沖器，否則，若總線出現(xiàn)故障便不能進(jìn)行自檢。4.顯示與鍵盤的檢測鍵盤檢測的方法是：CPU每取得一個(gè)按鍵閉合的信號，就應(yīng)反饋一個(gè)信息。如果按下某單個(gè)按鍵無反饋信息，往往是該鍵接觸不良；
5、如果按某一排鍵均無反饋信號，則一定與對應(yīng)的電路或掃描信號有關(guān)。對顯示裝置的檢查一般在開機(jī)進(jìn)行。檢查的形式有兩種。一種是讓顯示器的所有字段都發(fā)光（顯示8888），然后再使所有字段都不發(fā)光，以檢查顯示器及相應(yīng)接口電路是否處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)表明工作正常之后，按下任何一個(gè)按鍵均應(yīng)脫離初始自檢方式，給出正常的工作符號或狀態(tài)；另一種是顯示某些特征字符，一般是控制系統(tǒng)的名稱或代號，持續(xù)一段時(shí)間（幾秒鐘）自動(dòng)消失，進(jìn)入其它初態(tài)或某種操作狀態(tài)。7.1.3 自檢軟件7.1.3 自檢軟件圖7-3 含自檢的儀器操作流程圖開機(jī)自檢在儀器初始化之前檢測項(xiàng)目盡量多選周期性自檢STEST安排在兩次測量
6、循環(huán)之間。由于測量循環(huán)之間時(shí)間有限，一次只插入一項(xiàng)自檢內(nèi)容，多次測量后才能完成儀器的全部自檢項(xiàng)目任意鍵按下，儀器退出故障顯示7.1.3 自檢軟件圖7-4 周期性自檢子程序的操作流程圖根據(jù)指針進(jìn)入TSTPT表取得子程序并執(zhí)行如有故障進(jìn)入故障顯示：一般先熄滅全部顯示器，然后顯示故障代號任意鍵按下，儀器退出故障顯示（有些儀器是故障顯示一定時(shí)間后自動(dòng)推出）無論是否有故障，每進(jìn)行一項(xiàng)自檢，TNUM加1，以便在下一次測量間隙中進(jìn)行另一項(xiàng)自檢7.2 常見干擾源分析干擾形成的三個(gè)要素：干擾源、干擾途徑、敏感接收電路采取措施：1）消除或抑制干擾源2）切斷干擾途徑3）削弱接收回路對干擾的敏感
7、性7.2.1 串模干擾、共模干擾及電源干擾7.2.2 數(shù)字電路的干擾電和磁干擾電力線雷電電臺(tái)電視臺(tái)交流供電電路電動(dòng)機(jī)移動(dòng)通信設(shè)備天體電磁輻射（電磁感應(yīng)）（電源線）良好的屏蔽和正確的接地來解決抗干擾措施主要是切斷來自傳輸通道和電源線干擾7.2.1 串模干擾、共模干擾及電源干擾從干擾對電路作用的形式分類1)差模干擾2)共模干擾如果干擾源對兩根信號傳輸線的干擾大小相等、相位相同,就屬于共模干擾。由于“儀用放大器”的共模抑制比KCMR較大,所以共模干擾可以被抑制。但當(dāng)系統(tǒng)兩個(gè)輸入端出現(xiàn)很難避免的不平衡時(shí),共模電壓的一部分將轉(zhuǎn)換為串模（
