对干扰测时测速仪正常工作中几个问题的讨论

　　1　引言

　　电子测时仪是测量时间间隔的电子仪器。它与一般的通用型测时(或测频)仪器不同之处是可以在使用很长测试线情况下,能准确并可靠地工作。通常可用于测量火工品的起爆、延期时间及火药、炸药、导火索、导爆索、塑料导爆管的燃速、爆速等。

　　由于本仪器的信号输入部分用CMOS集成电路,它的噪声容限很大,对电源的要求不高,故仪器的抗干扰性能较好。但是在不同的环境条件下,在信号采集或测试过程中,不可避免地会受一些不可抗拒或不可预测的环境干扰或电磁信号干扰的影响。有些干扰会妨碍仪器正常工作,影响测量精度,干扰严重时甚至会损坏仪器内的元器件,在使用时必须解决抗干扰问题。查清干扰信号产生的原因,并如何消除此种干扰,是本项目重点研究的内容。

　　2　干扰因素分析

　　在电子系统中形成干扰的基本要素有3个^[1] :

　　(1)干扰源:指产生干扰的元件、设备或信号,例如:雷电、继电器(线圈)、可控硅(线圈)、电机(线圈)、高频时钟等都可能成为干扰源;

　　(2)传播途径:指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播途径是通过导线的传导和空间的辐射以及耦合;

　　(3)敏感器件:指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器、单片机、数字IC和弱信号放大器等。

　　在分析干扰问题时,必须首先搞清干扰源是什么,接收电路是什么,干扰源和接收电路之间是通过怎样的通道耦合的,这样才有可能有的放矢采取相应措施来抑制干扰,进而提高仪器工作的可靠性。在进行电子仪器抗干扰设计时应遵循以下基本原则:抑制干扰源,切断干扰传播途径,提高抗干扰性能。

　　2.1　干扰源

　　干扰源的存在是仪器受干扰的根本原因,只要找出干扰源,并对其采取一定的隔离或抑制措施就能大大降低仪器的受干扰程度。

　　2.1.1　电源干扰

　　在实际的工作环境中,仪器需要220 V电源供电,而电源系统是公共的,电源的不稳定必然会对各种仪器电路造成干扰,而且各种仪器还会通过公共的电源互相干扰。可以说电源系统是一个重要干扰源[2],也是影响仪器正常工作的重要干扰源。电源系统的干扰包括电网的高频干扰、变压器的漏磁干扰纹波干扰等。本测时仪使用交流220 V电源供电,三端稳压器输出的电压波形不是标准的直线,而是一条变化缓慢的曲线,其上还有频率很高的纹波电压。

　　2.1.2　地线干扰

　　经过长期实践证明,由于接地不当造成地线电磁干扰是干扰本仪器工作的重要原因之一,主要原因是地线存在阻抗。当电流流过地线时,会在地线上产生电压,这就是所谓的地线噪声。在这个电压的驱动下,会产生地线环路电流,形成地线环路干扰。当两个仪器共用一段地线时,会形成公共阻抗耦合。