单片机温度控制系统中的工频干扰及抑制措施

发布时间：2020-06-30 22:23:03 阅读：次来源：睡裙厂家

0 引言在研制分析测温仪时，尽管采取了有源滤波电路，但显示出的温度值个位仍然不稳定。根据A/D 转换电路分析，检测信号的不稳定电压在 0~0.5mv 之间，干扰信号主要来自电网的工频干扰。在电源整流过程中，产生了大量的高次谐波信号，这些干扰信号是造成显示不稳定的主要因素。抑制和消除工频干扰，我们采取了采样频率是工频（50Hz）整数（偶数）倍的双积分式 A/D 转换器，有效地解决了工频干扰问题。1 干扰抑制原理分析设A/D 转换器的输入信号为ui ，其包含真实信号uo 和一系列工频干扰谐波信号ue 即：

ui = uo + ue式中ue 为：ue = U1 sinωt +U2 sin2ωt + U3 sin3ωt + … （1）

对采样时刻与采样周期进行特殊处理，设T 为工频周期，则采样周期

即一个工频周期采样四次，采样时刻分别为：

将这些采样时刻分别代入（1）式，可得到四次采样时刻的工频谐波干扰信号：

将四次采样值相加取平均值：

式中UO1，UO2，UO3，UO4 为每次采样的真值。可见，后面的谐波干扰信号只剩下4 次和8次谐波两项了，振幅较强的1 次、2 次、3 次谐波不存在了。其实，若对原信号在每一个工频周期内采样n 次，则n 个采样值平均后仅存在n 的倍数项的谐波，其余谐波都将被消除。