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超聲波液位計(jì)一般以高運(yùn)算能力微處理器MCU的為核心

，通過高精度濾波電路，捕獲、放大經(jīng)過各種復(fù)雜的液位/物位工況發(fā)射衰減后的超聲波脈沖信號(hào)

，微處理器MCU對(duì)該信號(hào)分析處理后輸出準(zhǔn)確液位/物位信息

。

　　液位計(jì)的這種電路結(jié)構(gòu)特別易受附近的大型工業(yè)設(shè)備的電磁干擾，導(dǎo)致工作不穩(wěn)定

、測(cè)量精度下降

、甚至死機(jī)等故障。在產(chǎn)品研發(fā)過程中

，計(jì)為工程師發(fā)現(xiàn)因大型電機(jī)或變電器產(chǎn)生的電瞬變快速脈沖群(EFT)干擾信號(hào)

，是導(dǎo)致MCU和高精度濾波電路無法正常工作的主要干擾源。

　　在超聲波液位計(jì)產(chǎn)品研發(fā)初始階段

，針對(duì)抗EFT干擾實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)以下現(xiàn)象：

　　1、±2KV條件下儀器出現(xiàn)自動(dòng)重啟和頻繁死機(jī)現(xiàn)象

，且無法自行恢復(fù)

，須***重新上電才能恢復(fù)正常，該現(xiàn)象證實(shí)產(chǎn)品抗干擾性能較差

；

、在按下設(shè)置和選擇等按鈕調(diào)試時(shí)，出現(xiàn)停機(jī)或死機(jī)現(xiàn)象

；

、測(cè)量不準(zhǔn)確，物位數(shù)據(jù)跳動(dòng)異常

。

　　我們上述測(cè)試結(jié)果分別深入分析

，分別采取不同對(duì)策。

　　首先

，針對(duì)超聲波液位計(jì)的停機(jī)

，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷IC（MCU）的RESET引腳和供電部分，受到嚴(yán)重干擾

，一般的群脈沖干擾會(huì)通過電源線引入

，雖然供電部分電路上已經(jīng)有不少濾波器件，但由于器件布局不科學(xué)

，間距及鋪地?zé)o法有效形成近地屏蔽

。以此，為方向我們重新規(guī)整電路布局

，同時(shí)增加更合適的濾波器件

。

　　其次，綜合上述1和2問題

，同時(shí)對(duì)MCU其他連有外設(shè)的I/O口

，采取增加隔離和濾波器件，并對(duì)MCU芯片作屏蔽處理。

　　再次

，針對(duì)問題3

，我們通過示波器波形圖中觀察到回波信號(hào)受到的嚴(yán)重的干擾，顯然這與信號(hào)處理電路的濾波能力息息相關(guān)

。

　　另外

，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)須***滿足高隔爆設(shè)計(jì)，計(jì)為自動(dòng)化超聲波液位計(jì)采用金屬外殼設(shè)計(jì)

，金屬外殼與內(nèi)部電路的之間形成分布電容

，因此，干擾信號(hào)會(huì)經(jīng)由敏感器件與金屬外殼之間的分布電容傳播

。

　　應(yīng)對(duì)方法是在布局上

，敏感器件（特別是一些精密運(yùn)放，高精度電容和變壓器等）與外殼的距離盡量增大

，以減小分布電容

；對(duì)敏感器件增設(shè)屏蔽罩以防止近場(chǎng)空間干擾；原有插件式的元件盡可能替換成貼片式

；參考地的鋪設(shè)也應(yīng)覆蓋敏感器件

。

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