單片機(jī)應(yīng)用項目化教程 課件 任務(wù)6-2 基于串行通信的文字信息收發(fā)器設(shè)計 抗干擾及可靠性設(shè)計2

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單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾

與可靠性設(shè)計

12單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾與可靠性設(shè)計14.3過程通道干擾的抑制措施—隔離

14.3.1光電隔離的基本配置

14.3.2光電隔離的實現(xiàn)23

14.3過程通道干擾的抑制措施—隔離過程通道是系統(tǒng)輸入、輸出以及單片機(jī)之間進(jìn)行信息傳輸?shù)穆窂?。過程通道的干擾主要采用光電隔離技術(shù)。14.3.1光電隔離的基本配置采用光電耦合器可以將單片機(jī)與前向、后向以及其他部分切斷電路的聯(lián)系，能有效地防止干擾從過程通道進(jìn)入單片機(jī)。其原理如圖14-3所示。34圖14-3

光電耦合隔離的基本配置5光電耦合的主要優(yōu)點是能有效抑制尖峰脈沖以及各種噪聲干擾，從而使過程通道上的信噪比大大提高。14.3.2光電隔離的實現(xiàn)1.ADC、DAC與單片機(jī)之間的隔離對CPU數(shù)據(jù)總線進(jìn)行隔離是一種十分理想的方法，全部I/O端口均被隔離。但是，由于在CPU數(shù)據(jù)總線上是高速（μS級）雙向傳輸，這就要求頻率響應(yīng)為MHz級的隔離器件，這種器件目前價格較高。因此，這種方法采用的不多。通常用下列方法將ADC、DAC與單片機(jī)間的電氣聯(lián)系切斷。（1）對A/D、D/A進(jìn)行模擬隔離56對A/D、D/A變換前后的模擬信號進(jìn)行隔離，是常用的一種方法。通常采用隔離放大器對模擬量進(jìn)行隔離。但所用的隔離型放大器必須滿足A/D、D/A變換的精度和線性要求。例如，如果對12位A/D、D/A變換器進(jìn)行隔離，其隔離放大器要達(dá)到13位，甚至14位精度，如此高精度的隔離放大器，價格昂貴。（2）在I/O與A/D、D/A之間進(jìn)行數(shù)字隔離這種方案最經(jīng)濟(jì)，也稱數(shù)字隔離。A/D變換時，先將模擬量變?yōu)閿?shù)字量，對數(shù)字量進(jìn)行隔離，然后再送入單片機(jī)。D/A變換時，先將數(shù)字量進(jìn)行隔離，然后進(jìn)行D/A變換。這種方法的優(yōu)點是方便、可靠、廉價，不影響A/D、D/A的精度和線性度。缺點是速度不高。如果用廉價的光電隔離器件，最大轉(zhuǎn)換速度約為每秒73000～5000點，這對于一般工業(yè)測控對象（如溫度、濕度、壓力等）已能滿足要求。

782.開關(guān)量隔離常用的開關(guān)量隔離器件有繼電器、光電隔離器、光電隔離固態(tài)繼電器（SSR）。用繼電器對開關(guān)量進(jìn)行隔離時，要考慮到繼電器線包的反電動勢的影響，驅(qū)動電路的器件必須能耐高壓。為了吸收繼電器線包的反電動勢通常在線包兩端并聯(lián)一個二極管。其觸點并聯(lián)一個消火花電容器，容