一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構的製作方法

2023-05-29 13:33:31

專利名稱：一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構的製作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，尤其涉及一種測控儀表儀器用的穩定性和可靠性高的抑制抗幹擾的組成結構。屬測控儀表儀器技術領域。
背景技術：
現有技術中對測控儀表儀器中抗幹擾，導致精度不高，穩定性不好的因素有如下幾種(I)結構內部噪聲。在傳統的數字集成電路設計中，通常將電源和地端分別布置在對稱的兩邊，如左下角為地，左上角為電源，這使得電源噪聲穿過整個矽片，還有噪聲電壓(如開關噪聲、電容噪聲、高頻變壓器噪聲、音頻噪聲)。(2)地線設計。現有技術的主要原因是各級電流流過一個公共地時產生幹擾；多點接地形成的環路易使電路受外界電磁場幹擾和地電位的影響。(3)電路布板。現有技術的主要原因是銅箔的厚度，印製導線的寬度、長度和相鄰線之間的串擾，板內布局的不合理，以及導線的公共阻抗、導線和元器件在空間中產生的電磁場等。(4)自然電磁波幹擾。電磁幹擾的能量是以電磁波的形式在空中傳播的，它包括由太陽等天體輻射的電磁波，廣播、電視及各種無線通信設備發出的電磁波，空調機、日光燈、微波爐等家用電器產生的電磁幹擾，現有技術中通常難以排除這些電磁波的幹擾，導致測控儀表儀器程序失控，控制失靈等問題。
發明內容由於水平儀的測控系統內部電路較為複雜，不僅有傳感器，還有輸入通道，單片機，數顯裝置、接口電路，控制電路、穩壓電路及外圍電路等，並且模擬與數字電路並存，硬體與軟體相結合。它在工業環境下遠距離傳輸模擬或數位訊號時，不僅容易受到外界強幹擾，而且自身也會產生幹擾。因此，本實用新型的目的在於克服上述現有技術中存在的不足之處，從而提供能使水平儀整個測控系統性價比合理，而研發出一種抑制抗幹擾的組成結構。本實用新型是通過如下的方法實現的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，所述結構I由內部抑制抗幹擾結構2和外部抑制抗幹擾結構3組成；所述內部抑制抗幹擾結構2和外部抑制抗幹擾結構3全部為水平儀的硬體系統；所述內部抑制抗幹擾結構2和外部抑制抗幹擾結構3是電路連接。所述內部抑制抗幹擾結構2包括單片機201、電源電路202、數字電路203、信號電路204、外圍電路205、電容206、濾波器207、光電耦合器208、印製導線209。所述電容206包括去耦電容2061和去噪電容2062。所述濾波器207為開關電容濾波器，該濾波器207可靠性和穩定性高，能夠避免分立元件的各種誤差、漂移等影響。所述電源電路202、數字電路203、信號電路204中分別設有去耦電容2061，是在電源電路202、數字電路203和信號處理電路204中適當配置去耦電容2061，即形成去耦電路。所述去耦電容2061包括獨石電容和瓷片電容；所述去耦電容為一般採用0. IuF瓷片電容。所述單片機201和外圍電路205布置在一起，以縮短數據和地址總線長度，這樣能獲得較好抗幹擾效果；所述降噪電容2062位於各個IC組件的旁邊，為了降低外部線路引進的幹擾。所述光電耦合器208位於靠近出線端子的地方。把線路板上的模擬小信號電路遠離數字邏輯、模擬大信號等易產生幹擾的電路； 所述印製導線209拐彎處為圓弧形、I 80度角；優先圓滿弧形或45度角。所述印製導線209交叉處為90度角；所述印製導線209的寬度應均勻；相鄰電路之間的所述印製導線209不應平行。相鄰電路之間不應該有過長的平行線，走線儘量避免平行；在印製導線拐彎處取圓弧形或45度角，避免90度直角。因為直角或夾角在高頻率電路中會影響電氣性能；而交叉處用垂直方式，線寬不要突變，也不要突然拐角，以免發生反饋耦合。所述外部抑制抗幹擾結構3包括電源301、輸入輸出隔離通道302、屏蔽303 ;所述電源301和地端在兩個相信的引腳上。這樣不僅降低了穿過整個矽片的電流，還便於在印製電路板上高計電源去耦電容，以降低整個結構噪聲。本實用新型結構主要用於測控儀表儀器中，隨著現代精密儀器技術的發展，人們對製造、測量的精度要求起來越高，所以現設計出一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構。該結構有著如下的有益效果本組成結構全部採用低功耗器件，降低總線負載，板內布局合理，穩定性和可罪性聞，無誤差，精度聞，低噪聲等優點。

圖I為水平儀抑制抗幹擾的組成結構示意圖圖2為開關電容濾波器的電路圖具體實施方式
以下結合附圖I和附圖2作進一步描述本實用新型實施例一一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其結構⑴由內部抑制抗幹擾結構⑵和外部抑制抗幹擾結構⑶組成；所述內部抑制抗幹擾結構⑵和外部抑制抗幹擾結構⑶全部為水平儀的硬體系統；所述內部抑制抗幹擾結構(2)和外部抑制抗幹擾結構(3)是電路連接。進一步所述內部抑制抗幹擾結構⑵包括單片機(201)、電源電路(202)、數字電路(203)、信號電路(204)、外圍電路(205)、電容(206)、濾波器(207)、光電耦合器(208)、印製導線(209)。進一步所述電容(206)包括去耦電容(2061)和去噪電容(2062);所述濾波器
(207)為開關電容濾波器。進一步所述電源電路(202)、數字電路(203)、信號電路(204)中分別設有去耦電容(2061)。進一步所述去耦電容(2061)包括獨石電容和瓷片電容；所述去耦電容為0. IuF瓷片電容。進一步所述單片機(201)和外圍電路(205)布置在一起。進一步所述去噪電容(2062)位於各個IC組件的旁邊。進一步所述光電耦合器(208)位於靠近出線端子的地方。進一步所述印製導線(209)拐彎處為圓弧形或者45度角都可以；所述印製導線 (209)交叉處為90度角；所述印製導線(209)的寬度應均勻；相鄰電路之間的所述印製導 線(209)不應平行。進一步所述外部抑制抗幹擾結構(3)包括電源(301)、輸入輸出隔離通道(302)、屏蔽(303);所述電源(301)和地端在兩個相信的引腳上。實施例二 噪聲幹擾處理通過濾波和減少帶寬的試驗，可以降低噪聲。本結構中採用集成開關電容濾波器對傳感器信號進行模擬濾波，它的3dB截止頻率可在0. I 25kHz之間選擇，具有固定的歸一化頻率響應。振蕩頻率與截止頻率fc的比值為100 I。如果直接利用濾波器的內部時鐘振蕩器，只需外接一隻電容，其電容值和3dB截止頻率則滿足如下公式
權利要求1.一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述結構(I)由內部抑制抗幹擾結構(2)和外部抑制抗幹擾結構(3)組成；所述內部抑制抗幹擾結構(2)和外部抑制抗幹擾結構(3)全部為水平儀的硬體系統；所述內部抑制抗幹擾結構(2)和外部抑制抗幹擾結構⑶是電路連接。
2.根據權利要求I所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述內部抑制抗幹擾結構(2)包括單片機(201)、電源電路(202)、數字電路(203)、信號電路(204)、外圍電路(205)、電容(206)、濾波器(207)、光電耦合器(208)、印製導線(209)。
3.根據權利要求2所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述電容(206)包括去耦電容(2061)和去噪電容(2062);所述濾波器(207)為開關電容濾波器。
4.根據權利要求2所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述電源電路(202)、數字電路(203)、信號電路(204)中分別設有去耦電容(2061)。
5.根據權利要求3所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述去耦電容(2061)包括獨石電容和瓷片電容；所述去耦電容為0. IuF瓷片電容。
6.根據權利要求2所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述單片機(201)和外圍電路(205)布置在一起。
7.根據權利要求3所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述去噪電容(2062)位於各個IC組件的旁邊。
8.根據權利要求2所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述光電耦合器(208)位於靠近出線端子的地方。
9.根據權利要求2所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述印製導線(209)拐彎處為圓弧形、I 80度角；所述印製導線(209)交叉處為90度角；所述印製導線(209)的寬度應均勻；相鄰電路之間的所述印製導線(209)不應平行。
10.根據權利要求I所述的一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，其特徵在於，所述外部抑制抗幹擾結構(3)包括電源(301)、輸入輸出隔離通道(302)、屏蔽(303)。
專利摘要本實用新型公開了一種水平儀抑制抗幹擾的組成結構，該結構(1)由內部抑制抗幹擾結構(2)和外部抑制抗幹擾結構(3)組成；所述內部抑制抗幹擾結構(2)和外部抑制抗幹擾結構(3)全部為水平儀的硬體系統；所述內部抑制抗幹擾結構(2)和外部抑制抗幹擾結構(3)是電路連接。本組成結構全部採用低功耗器件，降低總線負載，穩定性和可靠性高，無誤差，精度高，低噪聲等優點。
文檔編號G01C9/02GK202501846SQ20112048299
公開日2012年10月24日 申請日期2011年11月29日 優先權日2011年11月29日
發明者華強, 吳關根, 韓芬英, 黃永祥 申請人:杭州工具量具有限公司