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摘要:介绍了单片机采样控制系统中一种消除瞬时干扰的: C6 A) G4 A2 m8 P5 o' K, M1 i% e9 P
方法。该方法利用干抚信号作用时间比实际所需采祥信号4 i T1 s" M5 W$ E5 ^" ?3 M2 Q
的作用时间相差特别大的特点,通过对单片机内的定时/计. J4 m8 P1 w% D" D* l9 ^1 ~% y4 T
数器进行鳊程来消除瞬时干扰。这种方法原理简单,经济实5 t6 l8 F" o0 X' Q
用,既遇免了复杂的硬件电路设计,又使单片机本身的资源& Y3 F: I" S: m
得到了充分利用4 [6 l2 z$ N: M
: U. f. G1 W9 f9 x6 R2 _/ S
关键词:单片机;定时/计数器;瞬时干扰
$ N6 k* x6 H- ~3 k8 z6 X }3 @3 l/ }* y
1引言( {3 n% B' u( u: }' n" v! [
近一二:十年来,单片机以其体积小、价格低,功能强的优点: D5 p; c K0 I; M8 z) Y
而广泛应用于各种测控系统中。但是单片机系统的输入信号总
! z8 O5 B$ a. o. m& G3 H' h2 K" [$ E是存在着不同形式和程度的曝声和干扰,这给准确测控带来了2 v( U. {7 E. ~! t, x
一定的难度。采用滤波电路是削弱和消除这些千扰信号的方法- q- Z3 G; B% R( i3 u
之一。对于大多数高频干扰信号,硬件滤波的方法能起到很好的
6 }7 b+ j! \2 ]- u" b* m作用。但对于一些特殊的干扰信号,采用硬件电路滤波则效果不2 i u U- ]6 l2 b% U. Y6 B
大。其中有-类干扰具有以下形式:干扰的幅值与实际采样信号+ k) Q5 b4 F2 v
的幅值相差不大,甚至大于采样信号的幅值;十扰只出现在实际
* L; K1 [6 H& G/ }8 `信号工作之前或之后,在系统真正工作时并不与采样信号产生% S+ x. ~- b6 M+ y1 r* y. I: g
叠加;干扰的作用时间比系统实际所需信号的作用时间小得多
! D& n! R! r; B& Y8 d0 C* K(至少相差-一个数量级)。 此类十扰不同于-一般的高频干扰,利用
' P. N9 }0 c R! G; U5 u' o硬件方法难以消除。针对这种干扰,我们在设计生铁团矿压力实
( @. n6 I& Y! t' `验仪中采用了一种软件方法,来消除它的影响。这种方法借助单. d6 }5 g3 n4 X. d0 C% q: Y
片机中的定时/计数器,对采集到信号的作用时间进行计量、比2 c& y7 w- |0 v
较,利用千扰信号和实际信号作用时间相差特别大的特征,来区
0 y( ~) @' ?( U分干扰信号和实际信号。下面是这种方法的原理和程序编制及1 e3 @+ S# u( i3 U+ _
其在智能压力实验仪上的实际应用。1 |. I& T4 x6 o' `
2:原理
: f# s* I& |4 A; P7 {" d在金属抗拉抗压强度和生铁团矿破碎压力测量等实验中, d6 h/ M0 i! K( c' Q
要求实验仪器能准确测量出被采祥信号的最大值。由于单片机
- K4 |1 ?: @' |6 d5 o# k2 P/ @价格低廉,动作可靠,因此这些实验仪器常选用单片机进行控
4 \7 O# {4 u/ l$ ]9 g7 X制。在理想无于扰的状态下,实验过程中这些被采样信号的时域
1 a& x! I# X, [! D2 w曲线有一个共同的特点:在到达最大值之前,曲线星单调递增趋+ `0 t- X! t- B* o/ c' ]# }) N
势,而在最大值之后,信号呈现单谓递减趋势,且递减速率比上
; N7 x2 \7 n" l' M7 n$ f" I% w l升速率大得多。例如,在理想状态下45钢抗拉强度实验中,试棒
7 \) E/ t+ J) {% D' x所受拉力的时域曲线如图1所示。但是,在这些实验中,不可避
3 n; F6 z G- H; X6 d: u) O兔地会存在各种形式的干扰。45*钢在有瞬时干扰情况下拉力时+ W3 g! ~, h" W+ C5 E
域曲线如图2所示。干扰的存在给这些实验仪器的研制带来了
* D* h3 z( X8 S. m9 B( F: ]很大的技术困难。0 p/ l4 ^& x7 P3 ?, @5 ~ s( Q
根据金属抗拉、抗压强度和生铁团矿破碎压力在测试过程2 v/ f! l. m2 r/ D/ V- _: v
中时城曲线变化特征,利用89C51单片机中的定时/计数器,结' B2 [) s: Q `
合相应的的软件处理,可消除采样过程中的瞬时干扰,准确测量! L9 M* e2 d7 X1 ?0 n, o0 J
出金属的抗拉、抗压强度和生铁团矿破碎时的压力最大值。& C$ S: B* u9 m4 }: a8 S
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. y+ I+ ?# {" B. z4 h
, u' n1 [6 q3 Q& @7 K& `附件下载:5 J M! s$ D" E/ _/ G/ Q3 T7 J$ O }$ o
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