0 引言
微机测控系统必须长期稳定、可靠地运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大的损失。而测控系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的，应用的可靠性和安全性就成为一个非常突出的问题。
1 硬件抗干扰
1.1 电源抗干扰措施─—二次稳压技术应用
图1计数系统主电源一般采用±9V、±8V两个开关电源供电。对每一块印刷电路板上都增加± 6V或5V电源，实现二次稳压。即每块电路板采用LM317T和LM337T三端稳压器独立供电，在电路中连接0.1μF的电容，这些滤波电容应紧靠集成电路芯片布置，可以起到芯片提供尖峰电流和抑制高频干扰两种作用。
这样不仅消除了各板之间的电源交互干扰，也防止一块印刷板上的电源故障影响其它板的正常工作。另外，在开关电源交流输入端串接220V交流电源滤波器，防止电网上的尖脉冲干扰。
为使电路正常工作，三端稳压器的输出电流应不小于5mA，如取R1=240 ，则负载开路时的输出电流为 1.25 ÷ 240 ≈ 5.2mA。这样可忽略采样回路的影响，输出电压.调节R2可改变输出电压.
1.2 接地问题
接地点正确与否直接影响到控制系统各部分之间的串扰现象，加宽地线将使各接地点处于零阻抗，防止在地线上形成电压降。
由于信号地必须通过导线和敷铜线连接，而任何导线都是有一定的阻抗。为尽可能减少各电路电流流过公共地线产生的电耦合干扰，避免环路电流与其它电路产生的磁耦合干扰，必须选择合适的接地方式。设计中可以用串连和多点接地。本系统电路都属于小于1MHz的低频电路，布线和元件间的寄生电容影响不大，因而采用多点接地，以减少地线造成的地环路，避免因地环路的噪声耦合使系统受到磁场和地电位差的干扰。
2 软件抗干扰设计
在计数系统中，软件与硬件具有同等重要性。编制的软件必须符合易维护性、可测试性、实时性和可靠性等原则。
窜入微机测控系统的干扰，其频谱往往较宽，且具有随机性，硬件抗干扰只能抑制某个频率段的干扰，仍有一些干扰会侵入系统，因此还要采取软件抗干扰措施。而且硬件抗干扰电路一旦做成印刷板，就很难改动;而软件滤波则可以灵活地改变。因此采用“硬、软兼施”。
窜入微机系统的较大干扰作用于CPU部位时，将使系统失控。最典型的故障是破坏程序计数器PC的状态，导致程序从一个区域跳转到另一个区域，或者程序在地址空间内“乱飞”，或者陷入“死循环”。
软件抗干扰技术是当系统受干扰后使系统恢复正常运行或输入信号受干扰后去伪求真的一种辅助方法。可以采取以下措施：空操作指令、软件陷阱和关键指令的重复使用。
2.1 空操作指令的使用
CPU 取指令过程是由程序计数器 PC 控制。如果 PC 因干扰而出现错误，程序便脱离正常运行轨道。指令字节愈长，受干扰引起混乱的机会愈多，在程序存储空间有足够的富裕量，系统运行速度要求不高的前提下，插入空操作指令NOP。当受到干扰使程序弹飞，误将某操作数认为操作码，即使CPU执行少量错误操作，经过NOP过渡又回到下一条正确指令，从而使程序恢复正常。
2.2 软件陷阱技术
软件陷阱就是用引导指令强行将捕获到的乱飞程序引向复位入口地址0000H，在此处将程序转向专门对程序出错进行处理的程序，使程序纳入正轨。软件陷阱可采用两种形式，如表1所示：
2.3 关键指令的重复使用
未正确执行第一次指令，则会执行第二次，这就增强了工业环境的可靠性，这种方法称之为“时间冗余”。
3 结束语
计数系统抗干扰设计的一般原则不仅要求硬件抗干扰，软件也必须密切配合。这样才能使该生产线的控制部分真实地反映现场。硬件抗干扰为主动措施，软件则是被动措施，只有两者结合起来，才能保证该设备长期稳定的运行。
参考文献：
[1] Current Industrial Reports,U.S.Department of Commerce,Washington,D.C., series M32G.
[2] 童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001.
作者简介：曹晓华(1972 -)，女，河北唐山人，讲师，硕士，研究方向为测控技术与仪器。
