智能型仪表可靠性设计与研究

  

摘 要：通过对智能仪表和常规仪表的具体工作情况的分析，我认为智能仪表可靠性设计中一项很重要的

工作是进行抗干扰设计。文中分析了干扰来源和抗干扰方法，重点分析了瞬间断电时的干扰过程和具有良

好抗干扰性能的复位电路。

关键词：可靠性设计；智能仪表；抗干扰

0 引言

随着微型计算机技术的迅速发展，它已经被越来越多地应用于各种仪表，构成智能仪

表，使其性能得到很大改善，例如：提高精度、扩展量程、增加功能、方便使用等，因此智能
仪表受到广泛的欢迎。它在我厂应用已经有较长一段时间了

,在具体应用中,我发现了一些问

题

.例如,在我厂#5 机组的运行过程中,用智能巡检仪表测量发电机静子线圈温度时,在机组

停运的情况下

,都能正常显示温度值,而当机组启动时,所有显示温度值都比实际温度值高很

多

,超出误差允许的使用范围,经过反复校验通道,查找原因,发现还是由于现场干扰信号过大

造成的

,因此，如何提高智能仪表的可靠性是一个不容忽视且急待解决的课题。通过实践与

研究，我认为由于智能仪表与常规仪表的工作机理不同，在进行智能仪表可靠性设计时特
别重要的是进行抗干扰设计。以下将对此问题进行探讨。

1 智能仪表进行抗干扰设计的必要性

首先，我们来分析一下常规仪表可靠工作的过程。如图

1 所示，F（x）是仪表的运算

电路，

x 是广义的输入信号，它不仅包括各测量对象的信号，还包括供电电源；y 是仪表

输出信号，对于常规仪表而言，如果将仪表各部分看成一个串联系统，则只要元气件完好
各单元正常，则系统能有正确输出，且保证

y=F（x）的正确运算。如果发生干扰，x 成为

x′，仪表仍进行 F（x′）的运算，输出发生错误；一旦干扰消失，只要仪表中各元器件完好，
仪表输出就会恢复正常。可见，对于常规仪表而言，仪表可靠性工作的关键是构成仪表的各
个元器件均可靠工作。

X                                      y

       F（x           

）

       

图

1  

    

常规仪表工作原理

对于智能仪表而言，情况就不完全一样，常可见到一些智能仪表不能长期可靠地运行，

但是仪表的元器件并没有损坏。

为了研究造成这种情况的原因，下面就以

Intel8031 为核心的典型智能仪表为例分析

其工作过程。

作者简介：王秋珍（

1968）女，毕业于黑龙江电视大学计算机专业，现从事热工仪表检修工作，工程师。

智 能 仪

表 由 于 内 置
单 片 机 ， 实
际 上 是 一 种

1