楊羽

摘 要：在數(shù)據(jù)采集的過程中由于不同因素的干擾問題，而產(chǎn)生大量的信號干擾問題，這些問題的來源不同，即產(chǎn)生的環(huán)境因素和原因不同，本文就數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的信號干擾問題進行分析，并針對性提出有效抗干擾的合理手段措施，為更好的處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號干擾問題提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 信號干擾 抗干擾

中圖分類號：TP274+.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0024-01

隨著科技的進步和技術(shù)的需要，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)被越來越廣泛的應(yīng)用，在大量的實踐和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對信息的獲取和數(shù)據(jù)的分析有著重要作用，但同時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號不斷受到各種因素的干擾，導(dǎo)致工作效率的降低。

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號干擾問題分析

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一個復(fù)雜而高效的信息獲取分析系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)工作提高一定的效率，同時促進效益的增加，如圖1所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖。

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行的環(huán)境中，多為復(fù)雜惡劣的工作現(xiàn)場，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號的干擾因素較多，對數(shù)據(jù)采集的最終結(jié)果有著一定的制約和影響作用，通過對各種干擾因素的不同特征，可以詳細分為幾類。

1.1 干擾的內(nèi)外部影響

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行中，信號會受到來自系統(tǒng)內(nèi)外部的影響。內(nèi)部的信號干擾主要包括電路自身產(chǎn)生的干擾問題，電路中由于工作運行產(chǎn)生的電阻受熱噪聲，長期運行中電路元件的沒有及時更新造成的運行效果變更，或者由于晶體管與其他配件配合的工作噪聲；外部的信號干擾噪聲主要是系統(tǒng)運行外部的因素影響，包括由于運行過程中的處理不當(dāng)引起的火花，或者由于設(shè)備之間產(chǎn)生的電磁信號干擾，同時外界產(chǎn)生的任何電磁波信號都會對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行造成影響，干擾信號的收集分析，如雷電輻射等。[1]

1.2 干擾信號的影響頻率

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運行過程中，對于干擾信號的分析過程發(fā)現(xiàn)，信號受干擾的過程具有一定的規(guī)律性，例如通常會有一成不變的信號干擾源，這種篤定的信號干擾主要是由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)附近一直存在較強的電力設(shè)備運行，造成干擾源的不間斷，形成固定干擾信號；[2]還會出現(xiàn)不定性的信號干擾出現(xiàn)，這種信號干擾存在不穩(wěn)定性和不固定性，對數(shù)據(jù)采集的影響間歇性干擾，這種不固定的信號干擾通常是由于電信運行設(shè)備外界環(huán)境的偶然性干擾，例如某些電氣設(shè)備的突然中斷或其他電器設(shè)備的異常影響，都會帶來信號干擾，針對這些不固定的信號干擾，沒有針對性的手段進行預(yù)測，防止其出現(xiàn)。

1.3 不同類型的信號干擾

對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的信號干擾分析可以得出：干擾信號可以分為靜電干擾、磁場藕合干擾、電磁輻射干擾以及電導(dǎo)通路藕合干擾。靜電干擾主要是指寄生電容在電氣設(shè)備之間產(chǎn)生的干擾，這種干擾也會來自于人體和電氣設(shè)備之間的摩擦靜電，從而造成信號的干擾；磁場藕合干擾主要是指閉合回路中產(chǎn)生的電流感應(yīng)干擾，這種閉合回路是由變壓器、電動機以及其他電器之間的磁場信號傳輸，這種傳輸?shù)母袘?yīng)中出現(xiàn)交流干擾；[3]電磁輻射干擾主要是指受到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)周圍環(huán)境的輻射干擾，這種干擾通常是由于大功率裝置運行過程中產(chǎn)生的高頻地磁波輻射造成的，是信號干擾的主要類型；電導(dǎo)通路藕合干擾主要是指電流回路上的阻礙性干擾，這種干擾是由于電流形成的接點不同，運行中由于多回路阻抗因素產(chǎn)生噪聲，對信號造成干擾。

1.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件操作造成的干擾

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的操作過程中，軟件的操作不當(dāng)也會引起信號的干擾，如數(shù)據(jù)算法的不合理因素，在系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的過程中程序運算的相似性對數(shù)據(jù)的結(jié)果存在一定的誤差性，因此產(chǎn)生信號的干擾，對最后的數(shù)據(jù)處理和動作運行產(chǎn)生誤導(dǎo)。在數(shù)據(jù)的計算過程中，由于計算設(shè)備的計算精度問題，產(chǎn)生不定的信號干擾問題。

2 提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號抗干擾的有效措施

為提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行的高效性，減少信號干擾性，要不斷加強信號抗干擾措施，提高整體工作運行效率，促進經(jīng)濟效益的獲取。為提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號的抗干擾性，可以通過以下措施進行有效推行。

2.1 安置隔離變壓器設(shè)備

為有效減少噪聲的產(chǎn)生，降低寄生電容數(shù)值是最直接的方式，能夠有效的提高抗干擾能力。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，與電網(wǎng)之間連接的地線會形成一個電流回路，而兩者之間存在一定的電位差，電位差的存在使兩者之間產(chǎn)生噪聲，造成信號的干擾，通過按著隔離變壓器，能夠?qū)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)和電網(wǎng)有效的隔離開，降低寄生電容，減少噪聲產(chǎn)生，達到提高抗干擾性能的目的。[4]

2.2 采用電源低通濾波器

由于電網(wǎng)的干擾大部分是高次諧波，采用低通濾波器來濾除大于50 Hz的高次諧波，改善電源的性能。為了防止濾波器進入磁飽和，應(yīng)在濾波器前面加設(shè)一個分布參數(shù)噪聲衰減器。使用低通濾波器時應(yīng)注意：低通濾波器本身應(yīng)屏蔽，且屏蔽盒與系統(tǒng)的機殼要保持良好的接觸。為減少耦合，所用導(dǎo)線要靠近地面走線。濾波器的輸入與輸出端要進行有效隔離。濾波器的位置應(yīng)盡量靠近需要濾波的地方，其間的連線也要進行屏蔽。

2.3 保證電路的接地原則

為有效降低噪聲，在接地技術(shù)方面要注意接地線的選擇，保證電路接地的距離較短，在數(shù)字地和模擬地的選擇連接上，要選擇一點進行連接，保證一點地的原則，能夠很好的杜絕出現(xiàn)共模干擾的現(xiàn)象發(fā)生。同時要注意接地線路的接地線粗細合格，盡量加粗。

3 結(jié)語

通過上述分析可以總結(jié)得出，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，信號的干擾問題十分嚴重，對整體的數(shù)據(jù)采集過程造成了一定的制約，對數(shù)據(jù)處理結(jié)果以及準確性造成了重要影響，因此，加強數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的信號抗干擾措施十分必要。對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號干擾問題的處理過程中，要對實際場地進行深入調(diào)查了解，確定具體干擾因素并進行針對性解決，以保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作的正常。

參考文獻

[1] 姜云耀，劉志國，張金生，等.箭載計算機信號產(chǎn)生與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2013（11）：22-25.

[2] 董翰川.基于DSP的ATEM信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與設(shè)計[D].成都：成都理工大學(xué)，2012（5）.

[3] 喬巍，杜愛玲，陳春，等.高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號調(diào)理電路的設(shè)計[J].電子技術(shù)，2012（4）：99-102.

[4] 李京蔓.多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中高精度抗干擾問題的研究[D].太原：中北大學(xué)，2013（6）.endprint