在超聲波流量計測量系統中,造成干擾的干擾源有很多種,主要有:流量計安裝環境中可能存在較大的電場和磁場干擾;靠近水泵安裝時水泵帶來的接近超聲波信號的噪音;電源的噪聲干擾,采用常用的電源濾波技術就可以消除其影響;發射信號對接收信號的干擾。

發射信號功率較大,通過電路和聲路都可以耦合到接收電路上,如果管徑很小,換能器間距離很近,發生干擾的尾部就會波及接收波的波形,從而嚴重影響接收信號。我們今天主要來講解一下超聲波流量計硬件抗干擾的技術，具體到措施主要有以下幾點：

(1)電源。在系統使用的各種直流電源(如+5V)的輸入端均跨接1個10~100μF的電解電容和1個0.01~0.1μF陶瓷濾波電容，以用來抑制電源尖峰的干擾,收發電路分別用兩套相互隔離的電源進行供電。

(2)接收范圍門。接收范圍門可以防止發射信號以及開關動作給接收信號帶來的干擾。

(3)自動增益技術。自動增益技術除了使信號便于測量外,還可以有效地抑制噪聲干擾。

(4)看門狗電路。程序在運行過程中會因為受到干擾導致失控,引起程序亂飛,或陷入“死循環”,此時最直接的抗干擾方法是采用硬件“看門狗”電路。可有效地防止死機、數據誤寫及誤操作等故障的發生。

(5)合理的布線技術。模擬信號線與數字信號線相對分開,信號線與電源線分開;PCB布線時,將公共地線與電源線盡量加寬,并使它們盡可能靠近需要供電的電路;減小電源線和地線的長度,以減小兩者之間的公共阻抗,減小耦合干擾的產生布線過程中避免回路有重復面積,以減小相互感應。

(6)接地技術。數字地和模擬地分開,它們在點相連,兩個探頭各自使用相互獨立的地線,減小地線干擾耦合,儀表及探頭外殼接地。

(7)屏蔽技術。運用屏蔽技術可以隔離通過空間耦合的電磁干擾,采取的措施是用金屬機殼將測量電路封裝起來。

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