河南大學歐亞國際學院通信系 河南 開封 475000
工業與汽車領域中最常用的通信方式就是CAN通信,本身通信速度快、傳輸距離遠且可靠性高等特點。但生產過程中環境嘈雜,干擾因素較多,直接影響到通信過程中信號傳輸的可靠性與準確性,有必要做好研究分析工作,本文就此展開論述。
通信電路產生的干擾其實有很多的來源。最常見的一種電子干擾來源是電子元件的原因,電子元件的使用性相對較差,并沒有完全符合實際制造標準與需求,所以導致電子產品在實際使用過程中不能夠維持很好的穩定狀態。為了解決由于電子元件造成的干擾性問題,所以需要在設計電路時選擇性能出眾、符合實際需求的元件,從而在最大程度上降低通信電路運行過程中產生的干擾現象,最終提升電子產品整體上的性能。
印制板的設計與電路的穩定性也存在直接的聯系,如果印制板設計不夠合理也會使電路受到干擾。在生產實踐過程當中,經驗可以證明印制板對于電路的穩定性具有關鍵性的作用,印制板設計的效果會直接關系到電子產品的性能。在設計過程中需要最大限度上滿足合理性,提升電子產品的使用性能,進而使電子產品的使用時間延長。電子產品在實際使用當中會涉及需要敏感度較高的元器件,如果電路對于數據信息具有相對較高好的要求,所以一定需要在設計過程中使用到一系列的精密元器件。如果所設計的電子產品當中確實存在精密器件,就可以考慮對電子產品的性能進行本質性提升,如果條件允許,可以考慮在設計過程中重點提升精密器件的性能[1]。
(1)屏蔽處理技術。由于CAN通信電路在工作過程中不可避免會受到電磁干擾的影響,導致測量參數存在誤差,影響設備的自動控制能力,甚至影響產品質量與產量。因此可以使用屏蔽處理技術降低電磁干擾的影響。具體可以通過將屏蔽管與儀表相連,減少干擾。由于設備的不斷發展創新,使用高質量的屏蔽管還會改善CAN通信電路的工作性能,對于提升控制水平,改善生產具有重要意義。
經實踐證明,屏蔽接地技術可以實現對設備的有效保護,并且效果相對顯著。屏蔽接地技術當中實際上是屏蔽技術與接地技術組合,在接地技術的基礎上才能最大程度上發揮出屏蔽技術的效果。靜電屏蔽技術,此時若帶正電導體周圍有完整的金屬屏蔽體,其周圍也會存在帶電導體,外側荷電與帶電導體導致外側區域會存在電場。運用接地技術處理技術屏蔽體,屏蔽體外殼的大量電荷就會被轉移到大地當中,進而電場消失。
(2)設計科學的安全距離。在工業工程領域中,干擾的來源比較復雜,而EMI電磁干擾一直是影響設備性能、生產效率以及生產質量的主要因素。要想有效抑制工程項目中的差模和共模干擾,最佳策略便是在項目啟動前和設計過程中,充分考慮可能會遇到的干擾問題,并及時在系統設計、電路設計及軟件設計中采取相應的抗干擾措施來濾除和抑制這些干擾,而非脫離實際環境,在設計完成或運行之后進行事后補救。
電磁干擾的影響在很大程度上與設備之間的距離有很大關系,因此通過控制有效的安全距離,可以降低輻射頻率,減弱電磁干擾的影響,從而更加合理的控制電磁干擾對設備的影響。具體在處理過程中,可以將CAN通信電路裝置安裝在距離導線較遠的位置,并結合屏蔽管的作用,有效處理電磁干擾的問題。
(3)安全接地處理。安全儀表系統安裝程序復雜,需要安裝技術人員具備相應的技術素養。安全儀表系統安裝過程中技術人員起到主導作用,需要得到各方面的重視。在測試安全儀表系統的性能時,需要保證技術人員的專業水平,在了解相關安裝標準和注意事項的前提下進行安裝。具體而言,在安裝過程中為了避免發生不必要的錯誤,需要讓安裝的技術人員提前熟悉安裝的設備和安裝環境,并在正式安裝之前通過對比分析,形成完善的安裝方案,通過這種方式對材料和圖形進行針對性的設計,保證安裝的準確值。在安裝過程中,需要充分兼顧到不同安全儀表系統的特殊性要求,通過優化安裝過程,降低安裝風險。
在CAN通信電路的安裝過程中,及時進行接地處理,可以保證設備的安全運行,減少干擾電流的匯入,從而提升儀表的性能,保證參數的精確程度。在CAN通信電路的安裝工作中,需要嚴格執行相應的標準,對接地和接零進行處理,并且嚴格控制周邊電磁輻射對設備的影響,對電路和電源進行科學設置,避免形成不必要的感應電流,從而降低對化工儀表的輻射干擾,提升設備測量的精準程度。
(4)使用相應的輔助設備控制干擾。屏蔽器的使用是當前化工企業生產中減弱CAN通信電路干擾的重要設備,可以屏蔽電源和線路的電磁輻射,從而有效避免電磁輻射對CAN通信電路的影響。另一方面,在CAN通信電路的安裝系統中也可以使用一定的濾波器設備,進行整流和濾波處理,從而降低電磁干擾的影響,及時恢復儀表功能,提升控制效果和管理水平。另外,將絕緣材料置于CAN通信電路與放大器之間,通過增加兩者之間的距離,也可以有效消除電磁干擾的影響,從而改善儀表的工作效率,控制化工企業的生產過程。對于儀表工作中出現的磁場耦合問題,可以借助磁力耦合器進行處理,從而弱化儀表周邊的磁場,解決干擾問題[2]。
總之,工業領域中干擾來源復雜,CAN通信電路干擾因素較多,要根據實際情況選擇合適的方式,控制干擾因素,或直接去除干擾源,保證CAN通信電路運行質量,延長設備使用壽命。文中就CAN通信電路干擾為討論主題,總結歸納抗感染措施,為類似研究提供借鑒。