數控機床抗幹擾途徑

1、采用抗幹擾的優質電源

經驗表明由電（diàn）源引入的幹擾是係統幹擾的（de）主要來源，抗幹擾性能好（hǎo）的優質電源是提高係統可（kě）靠性的關鍵。

2、阻斷噪聲幹擾傳遞路徑

數（shù）控係統使用現場（chǎng）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（zhǐ）時會在公用交流電網和控製回路上產生高頻瞬變噪聲。這些噪聲會通（tōng）過數控係（xì）統的輸入電源竄入係統內部，因此必須采取濾波、隔離、屏蔽和保（bǎo）護（hù）等措施將噪（zào）聲阻斷在係統外（wài）部。

1)使用電（diàn）源濾波（bō）器抑（yì）製輸入電源噪聲

電源（yuán）濾波器是抑製電（diàn）源幹（gàn）擾的有力措施，目前市場上有各種型號（hào）規格的濾波器可供選擇。從抗幹擾的角度出發，應驗證（zhèng）其插入（rù）衰（shuāi）減量是否達到要求。另外，濾波器對噪聲的實（shí）際抑製效果還取決（jué）於使用方法（fǎ），應（yīng）注意以（yǐ）下三點：

a、濾波器要盡量靠近電源輸入插座安裝，進線和出線使（shǐ）用雙絞線並靠（kào）近地電位布線，二者一定要分開（kāi）走線，不能平行（háng）走線，更不能捆紮在一起。

b、濾波器的接地電阻應越小越好，最好直接安裝在係統機殼上離係統接地端子（zǐ）最近的位置，這樣能更（gèng）好的抑（yì）製高頻共模噪聲。

c、數控係統（tǒng）內部（bù）的伺服電動機（jī）驅動（dòng）器（qì）、外圍接口電路和計算機（jī）電路的電源可分別用（yòng）3個濾波器（qì）供電（diàn），這樣不（bú）僅能抑製外部電源幹擾，還能抑製各部分之間（jiān）的相（xiàng）互幹擾。

2)采用變比為1∶1的隔離變壓器進行隔離

隔離（lí）變壓器是在它的初級繞組和（hé）次級繞組之間加了一層（céng）屏蔽層，並將它和鐵芯（xīn）一起接地，防止幹（gàn）擾信號通過初次級之間的電路進人直流供電係（xì）統。它能有效地抑製由（yóu）電網侵（qīn）入（rù）的瞬態強脈衝幹擾，使得直流或低頻幹擾信號不容易通過（guò）傳導的方式形成感應噪聲。

3)將電（diàn）源裝在金屬屏蔽盒內，並與係統（tǒng）內（nèi）其它部分盡量（liàng）隔（gé）開安裝（zhuāng），可減少噪聲在係統內部的輻射幹擾。

4)建立掉電保護功能

工業電網的供電不穩定或者係統電源的偶然故障，突然掉電的（de）事故是難免的。這就要求係（xì）統在發生掉電（diàn）時保護好（hǎo）現場的（de）數據，待電壓（yā）恢複正常時，便可從掉（diào）電處繼續執（zhí）行程序。係統的掉電保護方案可用帶掉電保護（hù）的RAM(如FLASH)或可讀寫EEPROM等來保存係統掉電時的現場數據及標誌字。

3、抑製電源（yuán）工作產生的噪（zào）音

1)抑製直流穩壓電（diàn）源噪聲

一部分數控（kòng）係統的電（diàn）源(+5V)是由三端集成穩壓器構成的（de）。電路中有TTL器件時，其開關動作時間為5～10ns，在瞬（shùn）變電流和公共阻抗的作（zuò）用下，直流電源線上產生開關噪聲。使（shǐ）電路的噪（zào）聲容限降低，導致邏輯電路和微處理器誤動作。減小（xiǎo）開關噪聲的有效方法是在每個（gè）集成電（diàn）路的電源端（duān）與接地端之間接入一個0.01～0.1μF的限噪鉭電（diàn）容或高頻無感濾波電容，在設計電路板時應將此電容安（ān）裝在該集成電路（lù）的電（diàn）源輸入側並盡量縮短電容的配線。

2)抑製開關（guān）電源的噪（zào）聲

目前，開關電源在數（shù）控係統中得到廣泛使用。但（dàn）是開（kāi）關電源的噪（zào）聲大、噪聲頻譜寬及高頻輻射幹擾嚴重。這些固有的缺點（diǎn）不能（néng）從根本（běn）上予以消除，隻能使用隔離、濾（lǜ）波（bō）和屏蔽等措施來阻斷噪聲的傳輸。具體方法如下：

a.減小開關級（jí）晶體管與（yǔ）電源屏蔽殼之間（jiān）的耦合（hé）電容，以減少噪聲的產生;

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

c.在交流電源輸入（rù）端接入線（xiàn）路濾波（bō）器，不但能抑製共模噪聲和串模噪聲的產生，並且對外部電源噪聲也同樣有效。

d.開關電源有多個負載（zǎi）時，應采取將各負載（zǎi）電路在電（diàn）源處（chù）就分（fèn）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的方法。按後者布線時，分布電（diàn）容使各負載的線路不平衡，導致形成較大的（de）串模噪聲。另外，電源（yuán）外殼與負載電路一點接地並且接地阻抗要盡可能小（xiǎo）。開（kāi）關電源到各個負載電路采用雙絞線相連;

e.開關電源需要同時（shí）給（gěi）大功率負載與小信號負載（zǎi）供電，盡管（guǎn）它們的電（diàn）壓一致，也要分別用（yòng）兩組獨立的開關電源來（lái）供電，這兩組電源的地線要有公共連接點，這樣不會形成公共阻（zǔ）抗，防止兩路（lù）負載之間相互影響。

4、合理接地與布線

係統（tǒng）中直流電源的工作地應與係統中繼電器、電磁閥及其驅動電（diàn）源所構成（chéng）的功率地分（fèn）開，兩者不可混（hún）接。另外、接地電纜應足夠粗（cū），並且電阻要小。布電源線時，應使強電（diàn）和弱電分開，輸入（rù）線與輸出線分開。要根據電流的（de）大小，盡量加粗導線（xiàn）的寬度，使（shǐ）電源（yuán）線、地線的走向與數據傳輸的方向（xiàng）一致。采取以上（shàng）方法對數控係統電源部分進行改進設計，有效地消除了幹擾的影（yǐng）響（xiǎng），增加了整個數控係（xì）統的可靠性。