CAN通信电路的干扰分析与抗干扰

2021-01-04 01:47
科学与信息化 2021年1期
关键词:印制板屏蔽电子产品

河南大学欧亚国际学院通信系 河南 开封 475000

工业与汽车领域中最常用的通信方式就是CAN通信,本身通信速度快、传输距离远且可靠性高等特点。但生产过程中环境嘈杂,干扰因素较多,直接影响到通信过程中信号传输的可靠性与准确性,有必要做好研究分析工作,本文就此展开论述。

1 CAN通信电路干扰来源分析

通信电路产生的干扰其实有很多的来源。最常见的一种电子干扰来源是电子元件的原因,电子元件的使用性相对较差,并没有完全符合实际制造标准与需求,所以导致电子产品在实际使用过程中不能够维持很好的稳定状态。为了解决由于电子元件造成的干扰性问题,所以需要在设计电路时选择性能出众、符合实际需求的元件,从而在最大程度上降低通信电路运行过程中产生的干扰现象,最终提升电子产品整体上的性能。

印制板的设计与电路的稳定性也存在直接的联系,如果印制板设计不够合理也会使电路受到干扰。在生产实践过程当中,经验可以证明印制板对于电路的稳定性具有关键性的作用,印制板设计的效果会直接关系到电子产品的性能。在设计过程中需要最大限度上满足合理性,提升电子产品的使用性能,进而使电子产品的使用时间延长。电子产品在实际使用当中会涉及需要敏感度较高的元器件,如果电路对于数据信息具有相对较高好的要求,所以一定需要在设计过程中使用到一系列的精密元器件。如果所设计的电子产品当中确实存在精密器件,就可以考虑对电子产品的性能进行本质性提升,如果条件允许,可以考虑在设计过程中重点提升精密器件的性能[1]。

2 CAN通信电路抗干扰的相关措施

(1)屏蔽处理技术。由于CAN通信电路在工作过程中不可避免会受到电磁干扰的影响,导致测量参数存在误差,影响设备的自动控制能力,甚至影响产品质量与产量。因此可以使用屏蔽处理技术降低电磁干扰的影响。具体可以通过将屏蔽管与仪表相连,减少干扰。由于设备的不断发展创新,使用高质量的屏蔽管还会改善CAN通信电路的工作性能,对于提升控制水平,改善生产具有重要意义。

经实践证明,屏蔽接地技术可以实现对设备的有效保护,并且效果相对显著。屏蔽接地技术当中实际上是屏蔽技术与接地技术组合,在接地技术的基础上才能最大程度上发挥出屏蔽技术的效果。静电屏蔽技术,此时若带正电导体周围有完整的金属屏蔽体,其周围也会存在带电导体,外侧荷电与带电导体导致外侧区域会存在电场。运用接地技术处理技术屏蔽体,屏蔽体外壳的大量电荷就会被转移到大地当中,进而电场消失。

(2)设计科学的安全距离。在工业工程领域中,干扰的来源比较复杂,而EMI电磁干扰一直是影响设备性能、生产效率以及生产质量的主要因素。要想有效抑制工程项目中的差模和共模干扰,最佳策略便是在项目启动前和设计过程中,充分考虑可能会遇到的干扰问题,并及时在系统设计、电路设计及软件设计中采取相应的抗干扰措施来滤除和抑制这些干扰,而非脱离实际环境,在设计完成或运行之后进行事后补救。

电磁干扰的影响在很大程度上与设备之间的距离有很大关系,因此通过控制有效的安全距离,可以降低辐射频率,减弱电磁干扰的影响,从而更加合理的控制电磁干扰对设备的影响。具体在处理过程中,可以将CAN通信电路装置安装在距离导线较远的位置,并结合屏蔽管的作用,有效处理电磁干扰的问题。

(3)安全接地处理。安全仪表系统安装程序复杂,需要安装技术人员具备相应的技术素养。安全仪表系统安装过程中技术人员起到主导作用,需要得到各方面的重视。在测试安全仪表系统的性能时,需要保证技术人员的专业水平,在了解相关安装标准和注意事项的前提下进行安装。具体而言,在安装过程中为了避免发生不必要的错误,需要让安装的技术人员提前熟悉安装的设备和安装环境,并在正式安装之前通过对比分析,形成完善的安装方案,通过这种方式对材料和图形进行针对性的设计,保证安装的准确值。在安装过程中,需要充分兼顾到不同安全仪表系统的特殊性要求,通过优化安装过程,降低安装风险。

在CAN通信电路的安装过程中,及时进行接地处理,可以保证设备的安全运行,减少干扰电流的汇入,从而提升仪表的性能,保证参数的精确程度。在CAN通信电路的安装工作中,需要严格执行相应的标准,对接地和接零进行处理,并且严格控制周边电磁辐射对设备的影响,对电路和电源进行科学设置,避免形成不必要的感应电流,从而降低对化工仪表的辐射干扰,提升设备测量的精准程度。

(4)使用相应的辅助设备控制干扰。屏蔽器的使用是当前化工企业生产中减弱CAN通信电路干扰的重要设备,可以屏蔽电源和线路的电磁辐射,从而有效避免电磁辐射对CAN通信电路的影响。另一方面,在CAN通信电路的安装系统中也可以使用一定的滤波器设备,进行整流和滤波处理,从而降低电磁干扰的影响,及时恢复仪表功能,提升控制效果和管理水平。另外,将绝缘材料置于CAN通信电路与放大器之间,通过增加两者之间的距离,也可以有效消除电磁干扰的影响,从而改善仪表的工作效率,控制化工企业的生产过程。对于仪表工作中出现的磁场耦合问题,可以借助磁力耦合器进行处理,从而弱化仪表周边的磁场,解决干扰问题[2]。

3 结束语

总之,工业领域中干扰来源复杂,CAN通信电路干扰因素较多,要根据实际情况选择合适的方式,控制干扰因素,或直接去除干扰源,保证CAN通信电路运行质量,延长设备使用寿命。文中就CAN通信电路干扰为讨论主题,总结归纳抗感染措施,为类似研究提供借鉴。

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