一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路的制作方法

本技术涉及电源及显示屏抗干扰领域，尤其涉及一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路。

背景技术：

1、在电力电子和电气工程设备的应用中，由于外部干扰源的存在，如电源波动、电磁干扰、高频噪声干扰和静电等，这些干扰会导致设备的运行不稳定，甚至产生错误信号，对整个系统产生严重影响。因此，设计一种具有较强抗干扰能力的电路一直是工程师们追求的目标。

2、目前，已经存在一些提高电路抗干扰能力的技术措施，例如采用电源滤波和退耦、采用不间断电源和开关式直流稳压电源等。然而，这些措施的抗干扰形式单一，抗干扰能力比较弱。精密仪器仪表需要高精度的测量，由于工业环境的复杂性，导致仪器仪表在测量时容易受到来自外界的浪涌、静电、瞬变电脉冲群等干扰，出现数据波动，测量偏差，带显示的仪表会出现花屏，485通信出现数据丢失等问题这也就需要设计抗干扰能力更强的电路来提高测量的准确性。

3、在这种情况下，本实用新型提出了一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，该电路设计采用了多种有效的抗干扰措施，加强了电路的抗干扰能力，能够有效地抑制外部干扰源对设备的影响，提高仪器仪表测量的稳定性和可靠性。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种抗干扰电路用以解决背景技术中提出的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路包括电源转换模块、单片机最小系统、显示模块和数字输出模块；

4、所述电源转换模块由顺次连接的电源输入保护电路、电源芯片和电源隔离芯片组成；所述显示模块由顺次连接的显示屏、抗干扰滤波器和保护芯片组成；所述显示模块由顺次连接的显示屏、抗干扰滤波器和保护芯片组成；所述数字输出模块由顺次连接的隔离芯片和输出保护电路组成；

5、所述单片机最小系统的输入端连接电源转换模块中的电源隔离芯片的输出端，单片机最小系统的输出端连接显示模块中的保护芯片的输入端和数字输出模块中的隔离芯片的输入端。

6、作为本实用新型的进一步优选，所述电源输入保护电路包括所述电源输入保护电路包括0ω电阻、压敏电阻、整流桥和双向tvs管。0ω电阻r94和r93，压敏电阻rv1，自恢复保险丝f3，整流桥d10，滤波电容c1和c26，双向tvs管d13；电源24vac电压从电源端输入，电源正端和r93串联，电源负端和r94串联，再和压敏电阻rv1并联，自恢复保险丝f3一端连接r93电阻一端，另一端连接整流桥d10的输入端，r94电阻一端连接整流桥d10的输入端，整流桥d10“+”输出端串联电阻r95，d10“-”输出端串联电阻r96，c1、c26和d13并联，一端接r95，另一端接参考地。该电路中，整流桥d10，具有高效率、低功耗、稳定性好等特点。其原理是利用二极管的单向导通特性，将交流电转换为直流电。0ω电阻做电路保护，充当低成本保险丝。自恢复保险丝f3限制短路电流。使用压敏电阻rv1、电容c1、c26以及d13tvs管，实现对电路的浪涌保护。作为本实用新型的进一步优选，所述电源隔离芯片采用包括dcdc定电压隔离电源隔离芯片定电压隔离电源。

7、作为本实用新型的进一步优选，所述显示模块中的保护芯片采用esd静电保护器保护芯片。

8、作为本实用新型的进一步优选，，所述数字输出模块中的隔离芯片采用485隔离芯片；所述数字输出模块中的输出保护电路采用485输出保护电路。作为本实用新型的进一步优选，所述485输出保护电路包括485隔离芯片u17，485芯片u10，电阻r8，r9和r11，双向tvs管d14，自恢复保险丝f1和f2，气体放电管g1，滤波电容c62，c63和c25。c63滤波电容一端接模拟地，另一端接485隔离芯片u17的电源端，同时该脚供电+3.3v，u17的in2、in3和out4与主控芯片相连，out2、out3和in4连接485芯片u10的di、re、ro，滤波电容c62一端接u17的电源端和使能端，同时该脚供电+5v，c62另一端接数字地，r9电阻一端连接re和de，另一端连接模拟地，r8一端连接u10的b脚，另一端接数字地，r11一端接+5v，另一端接u10的信号端，d14连接a并联到地，f1和f2分别串联到信号端，气体放电管g1并联到a、b线上，另一端接数字地。该电路集合了数字485输出信号，采用了485隔离芯片u17，使用双向tvs管和气体放电管以及保险丝保护电路不受外界的浪涌或静电干扰。

9、与现有技术相比，本实用新型具有如下优点或技术效果：

10、本实用新型提供了一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，解决了浪涌，脉冲及静电带来的干扰和在干扰情况下数据波动、显示屏显示异常以及485通信异常等问题。

11、电源转换模块用于防止电源端噪声对信号造成影响，抑制浪涌影响；主控模块用于协调电源输入保护模块、显示模块和数字输出模块的工作，以确保电路在受到干扰时仍能保持稳定运行；显示模块用于确保显示器在各种环境下显示信息用于抑制电源转换模块输出的脉冲群的干扰；数字输出模块用于防止信号端的浪涌和静电干扰数据总线上的噪声电流损坏敏感电路。通过几个模块抗干扰效果的叠加以及芯片的使用和布局技术，电路的抗干扰方式不再单一，而是利用了多重抗干扰方式的组合，电路的抗干扰能力得到了显著增强。

技术特征：

1.一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，其特征在于，包括电源转换模块、单片机最小系统、显示模块和数字输出模块；

2. 根据权利要求1所述的一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，其中，所述电源输入保护电路包括0ω电阻r94和r93，压敏电阻rv1，自恢复保险丝f3，整流桥d10，滤波电容c1和c26，双向tvs管d13； 电源24vac电压从电源端输入，电源正端和r93串联，电源负端和r94串联，再和压敏电阻rv1并联，自恢复保险丝f3一端连接r93电阻一端，另一端连接整流桥d10的输入端，r94电阻一端连接整流桥d10的输入端，整流桥d10“+”输出端串联电阻r95，d10“-”输出端串联电阻r96，c1、c26和d13并联，一端接r95，另一端接参考地。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，其中，所述电源芯片采用dcdc隔离芯片定电压隔离电源。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，其中，所述显示模块中的保护芯片采用esd保护芯片。

5.根据权利要求1或2所述的一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，其中，所述数字输出模块中的隔离芯片采用485隔离芯片；所述数字输出模块中的输出保护电路采用485输出保护电路。

6.根据权利要求5所述的一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，其中，所述485输出保护电路包括485隔离芯片u17，485芯片u10，电阻r8，r9和r11，双向tvs管d14，自恢复保险丝f1和f2，气体放电管g1，滤波电容c62，c63和c25；c63滤波电容一端接模拟地，另一端接485隔离芯片u17的电源端，同时该脚供电+3.3v，u17的in2、in3和out4与主控芯片相连，out2、out3和in4连接485芯片u10的di、re、ro，滤波电容c62一端接u17的电源端和使能端，同时该脚供电+5v，c62另一端接数字地，r9电阻一端连接re和de，另一端连接模拟地，r8一端连接u10的b脚，另一端接数字地，r11一端接+5v，另一端接u10的信号端，d14连接a并联到地，f1和f2分别串联到信号端，气体放电管g1并联到a、b线上，另一端接数字地；该电路集合了数字485输出信号，采用了485隔离芯片u17，使用双向tvs管和气体放电管以及保险丝保护电路不受外界的浪涌或静电干扰。

技术总结
本技术提供了一种用于仪器仪表测量的多重抗干扰电路，电路包括电源转换模块、显示模块、主控模块和数字输出模块；电源转换模块由电源输入保护电路、电源芯片和电源隔离芯片组成，用于防止电源端噪声对信号造成影响，抑制浪涌影响；显示模块由显示屏、芯片、抗干扰滤波器和屏蔽罩组成，用于确保显示器在各种环境下显示信息；主控模块由单片机最小系统组成，用于控制和协调整个电路工作，以确保电路在受到干扰时仍能保持稳定运行；数字输出模块由隔离芯片和输出保护电路组成，用于防止信号端的浪涌和静电干扰；几个模块配合使用，有助于防止数据总线上的噪声电流损坏敏感电路。通过芯片的使用和布局技术，电路的抗干扰能力得到了显著增强。

技术研发人员：龚锐
受保护的技术使用者：南京英格玛仪器技术有限公司
技术研发日：20231231
技术公布日：2025/2/5