數控機床抗幹擾途徑

1、采用抗幹擾的優質電（diàn）源

經驗表明由（yóu）電源引入的幹擾是係統幹擾的主要來（lái）源（yuán），抗幹擾性能好的優質電源是提高係統可靠性的關鍵。

2、阻斷噪聲幹擾傳遞路徑

數控係統使用現場的電磁環境一般較為惡劣，特別是附近大型電氣設備起動及停止時（shí）會在（zài）公用交流電網和控製回路上（shàng）產生高頻瞬變噪聲（shēng）。這些噪聲會通（tōng）過數控（kòng）係統的（de）輸入（rù）電源竄入係統內部，因此（cǐ）必須采取濾波、隔（gé）離、屏（píng）蔽和保護等措施（shī）將噪聲阻斷在係統外部。

1)使用（yòng）電源濾波（bō）器抑製輸入電源噪聲

電源濾波器是抑製電（diàn）源（yuán）幹擾的有（yǒu）力措施，目前市場（chǎng）上有各種型號規格的濾波器可供選擇。從抗（kàng）幹擾的角度出發，應驗證其插入（rù）衰減量是否達到要求。另外，濾波器對噪聲的實際抑製效（xiào）果還取（qǔ）決（jué）於使用方法，應注意以下三點：

a、濾波（bō）器要盡量靠近（jìn）電源輸入插座安裝，進線和出線使用雙絞線並靠近地電位布線，二者一定要分開走線，不能（néng）平行走線，更不能捆紮在一起。

b、濾波器的接地電阻應越小越好，最（zuì）好直接安（ān）裝在係統機殼上離係統接地端子最（zuì）近的位置，這樣能更（gèng）好的（de）抑製高頻共模噪聲（shēng）。

c、數（shù）控係統內部的伺服電動機驅動（dòng）器、外圍（wéi）接口電路和計算（suàn）機電路（lù）的電源可分別用3個濾波器供電，這樣不僅能抑製外部電源幹（gàn）擾，還能抑製各部（bù）分之間的相互幹擾。

2)采用變（biàn）比為1∶1的隔離變壓器進行隔（gé）離

隔離變壓器是在它（tā）的初級繞組和次級繞組之（zhī）間加了一層屏蔽層，並將它和鐵（tiě）芯一起接地，防止幹擾信號通過初次級之間的電（diàn）路進人直流供電係統。它能有效（xiào）地抑（yì）製由電網侵（qīn）入的瞬態強脈衝幹擾，使得直（zhí）流或低頻幹擾信號不容易通過傳導的（de）方式形成感應噪聲（shēng）。

3)將電源裝在金屬屏蔽盒內，並與係統內其它部分盡量隔開安裝，可減少噪聲在係（xì）統內部的輻射幹擾（rǎo）。

4)建立掉電保護功能

工業電（diàn）網的供電不穩定或者（zhě）係統電源的偶然故障，突然掉電的事故是難免的。這就要求係統在發生掉電時保護好現場的數據，待（dài）電壓恢複正常時，便可從掉電處繼續執行程序。係統的掉電保護方案（àn）可用帶掉電保護的RAM(如FLASH)或（huò）可（kě）讀寫EEPROM等來保存（cún）係統掉電時的現場數據及（jí）標誌字。

3、抑製電源工（gōng）作產生（shēng）的噪音

1)抑製直流穩壓電源噪聲（shēng）

一部分數控係統（tǒng）的電源(+5V)是由（yóu）三端（duān）集（jí）成穩壓器構（gòu）成的。電路中有TTL器件時，其開關動作時間為5～10ns，在瞬變電流和公共阻抗的作用下，直流電源線上產生開（kāi）關（guān）噪聲。使（shǐ）電路的噪聲容限（xiàn）降（jiàng）低，導致邏輯電路和微處理器誤動作。減小開關噪聲的（de）有效方法是在每（měi）個集成電路的電源端與接地端之間接入一個0.01～0.1μF的限（xiàn）噪（zào）鉭電容或高頻無感濾波電容，在設計電路板（bǎn）時應將此電容安裝在該集成電路的電源輸（shū）入側並盡量縮短電容的配線。

2)抑製開關電源的噪聲

目（mù）前，開（kāi）關（guān）電源在數控係統中得到廣泛使用。但是開關（guān）電源的噪聲大、噪聲（shēng）頻譜寬及高頻輻射幹擾嚴重。這些固（gù）有的（de）缺（quē）點不能從根本上予以消除，隻（zhī）能使用隔離、濾波和屏（píng）蔽等措施來阻斷噪聲的傳輸。具體方法如下：

a.減（jiǎn）小開關（guān）級晶體管與電源（yuán）屏蔽殼之間的耦合電容（róng），以減少噪聲的（de）產生;

b.用電感線圈將開關電源機殼與數控係統外殼相連，以減小（xiǎo）共模噪聲;

c.在交流電源輸入端（duān）接入線路濾波器，不但能抑製（zhì）共模噪（zào）聲和（hé）串模噪聲的產生（shēng），並且對（duì）外部（bù）電源（yuán）噪聲（shēng）也同樣有效。

d.開關電源有多個負載時，應采取將各負載電路在電源（yuán）處（chù）就分開的布線方法，而不采用在離開開關電源一段距離後再接負載（zǎi）的方法。按後者布線時，分布（bù）電容使各負載的線路不（bú）平衡，導致形成較大的串（chuàn）模噪聲。另外（wài），電源外殼與負載電路一點接地並且接地阻抗要盡可（kě）能小。開關電源到（dào）各個（gè）負載電（diàn）路（lù）采用雙（shuāng）絞線相連;

e.開關電（diàn）源需要同時給大功率負載與小信號負（fù）載供電，盡管它們的電壓（yā）一致，也要分別用兩組獨立的開關電（diàn）源來供電，這兩組電（diàn）源的地線要有公共連（lián）接點，這樣不會形成公共阻抗，防止兩路負載之間相互影響（xiǎng）。

4、合理接地與布（bù）線

係（xì）統（tǒng）中直流電源的工作地應與係統中（zhōng）繼電器（qì）、電磁閥（fá）及其驅動電源所構成的功率地分開，兩者不可混（hún）接。另外、接地電纜應足夠粗，並且電阻要（yào）小。布電源線時，應使強電和弱電分（fèn）開，輸入線與輸出線分開。要根據電流的大（dà）小，盡量加粗導線的（de）寬度，使電源線、地線的（de）走向與數據（jù）傳輸的方向（xiàng）一致。采取以上方法對數控係統（tǒng）電源部分進行改（gǎi）進設計，有效地消除了幹擾的影響，增加了整（zhěng）個數控係（xì）統的可靠性。