仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计

高原

摘要：随着我国工业生产领域不断蓬勃发展，工业生产的规模也在不断扩张，人们也越来越意识到仪器仪表在生产过程中发挥的重要作用。对于工业产品生产质量来说，仪器仪表的可靠性有着重要影响，因此，为了保障工业生产水平和质量，必须进一步提升仪器仪表的可靠性和抗干扰性，基于此，本文对提升仪器仪表可靠性和抗干扰能力的重要性进行了阐述，同时提出了具体策略，以期可以进一步提升我国工业生产过程中仪器仪表设备的使用效果，推动工业领域长久发展。

关键词：仪器仪表;可靠性;抗干扰设计

对于工业生产过程中仪器仪表设备的运转来说，其可靠性和抗干扰能力是非常重要的因素，甚至会对工业生产质量和精细度造成影响。尤其是随着近些年来我国科学技术水平不断提升，仪器仪表在各行各业均发挥了重要作用，其技术含量也大幅提升，因此也对其运行环境和条件有了更加严格的要求，必须对仪器仪表运行的可靠性和抗干扰能力进行提升。

一、提升仪器仪表可靠性和抗干扰能力的重要性

提高仪器仪表的可靠性和抗干扰能力，有利于推动工业生产领域的健康发展，可以避免产生一些资源浪费问题。例如在某一工业生产系统中，在其运行期间，相关工作者需要加大力度对仪器仪表的可靠性和抗干扰能力进行研究，以此来保障该系统可以平稳运行，从而避免一些故障问题发生。通常情况下，仪器仪表主要由两部分组件构成，分别是基础元件和线路，其中前者的选择需要根据工业生产需求和生产指标进行选择，同时还要根据计量检定标准对基础元件进行定期校准，以此来确保仪器仪表的准确性[1]。有相关研究表明，一些仪器仪表的振动频率比较高，因此更加容易出现损坏问题，主要原因是一旦发生震动就会对这些仪器仪表的稳定性造成影响，再加上一些外部因素的影响，就容易导致仪器仪表发生损坏，因此，相关工作者必须在针对其研究过程中不断加强其稳定性和可靠性，以此来确保其能够持续运行，保障工业生产长久发展。

二、仪器仪表的可靠性分析

想要提升仪器仪表的可靠性，要求相关工作者必须先对工业生产过程和仪器仪表运行环境进行全面分析，同时还要对其系统内部参数和构造进行评估，以此来为提升其可靠性提供数据基础，此外，还要对其使用价值有所了解，对此需要从两方面展开工作。首先，在提升仪器仪表可靠性过程中，要求相关工作者必须保障仪器仪表基础单子元件的可靠性，需要使用符合我国相关标准要求的电子元件，通过提升各组件的质量来进一步保障仪器仪表的可靠性，对于仪器仪表中的一些复杂结构，需要进行简化设计，即在保障仪器仪表功能性的同时尽量简化多余的设计[2]。此外，还要关注仪器仪表重要部件是否可以正常运行，必须保障所有重要零部件都能可靠、稳定地运行。注重仪器仪表设计的合理性，以此来降低故障问题的发生率，对仪器仪表的设计和处理需要以提升可靠性为主，其他琐碎功能都需要尽量减少。其次，要求仪器仪表的设计人员掌握最新的设计技术，同时将全新的设计理念融入到仪器仪表可靠性设计中去，以此来保障仪器仪表可靠性符合目前工业生产的基本需求，从而进一步推动我国工业生产领域的现代化发展[3]。在进行仪器仪表的可靠性合理设计过程中，需要注意不应该将其设计为全面自动化模式，必须保留一些人工控制部分。

三、仪器仪表的抗干扰设计

在工业生产过程中，会对仪器仪表正常运行造成影响的因素比较多，因此要求相关设计人员能够对会产生干扰因素的情况进行分析，从而采取有针对性的抗干扰措施，提升仪器仪表的抗干扰能力，确保其可以平稳运行，具体措施包括如下内容：

（一）确定仪器仪表干扰来源

在进行仪器仪表抗干扰设计之前，要求设计人员必须对干扰来源进行全面分析，以此来确保抗干扰设计效果，提升设计质量。对此，设计人员可以从以下三点开展工作，首先，需要对仪器仪表内部系统和变压器进行检查和分析，判断其是否存在对仪器仪表正常运行的干扰。另外，电磁感应会对仪器仪表造成一定干扰，因此需要在仪器仪表设计过程中，加强对电磁干扰系统的设计，以此来提升仪器仪表的运行稳定性，与此同时，相关设计人员还要加强变压器磁场的稳定性，以此来避免感应电势现象，降低高压电网对仪器仪表运行质量的影响;其次，两种电场之间也会相互作用、相互干扰，因此要加强对仪器仪表抗静电干扰能力的设计，以此来避免静电感应对仪器仪表运行造成影响[4];最后，在仪器仪表正常运行期间还会出现一些客观因素对其造成影响，例如震动干扰、化学因素干扰等，要求相关设计人员必须对这一问题重视起来，同时对造成干扰的因素进行分析并采取有效控制措施，仪器仪表运行可靠性。

（二）仪器仪表抗干扰措施

（1）滤波抗干扰

在仪器仪表抗干扰设计过程中，设计人员必须对滤波抗干扰设计重视起来，可以采取滤波法实现对仪器仪表抗干扰能力的提升。滤波设计指的是通过对仪器仪表运行全过程的分析和调研，得出具体的直流信息，再使用滤波法对一些会产生干扰的信号进行屏蔽。在这一过程中，仪器仪表设计人员可以直接将滤波系统安装到仪器仪表内部，再通过对电路的处理，减少直流信号的通过，进一步降低其对仪器仪表的干扰[5]。但是通常情况下，仪器仪表设计人员很少会使用滤波法处理，主要原因是该抗干扰手法需要投入大量成本，因此难以长期使用。

（2）扭绞信号导线

通过对信号导线进行扭绞，可以将多条信号导线扭绞融合，进而减少信号回路面积，从而进一步提升仪器仪表的抗干扰能力。通过加长各个仪器仪表系统结构之间的距离，可以合理分配信号导线，从而确保电容分布是科学且合理的，进而可以提升仪器仪表的抗干扰能力。与此同时，仪器仪表设计人员还要尽量降低系统周边产生的静电和电磁场，避免其对仪器仪表平稳运行造成威胁。

（3）串膜屏蔽设计

串膜屏蔽设计主要是采取屏蔽法降低周边环境对仪器仪表的干扰，提升其抗干扰能力，要求设计人员使用金屑网和绝缘层对信号导线进行包裹，以此来实现对信号导线和外部电场的隔断[6]。与此同时采用串膜屏蔽设计可以有效降低静电磁场对仪器仪表的干扰，以此来提升仪器仪表的抗干扰能力，实现可靠运行。除此之外，在进行串膜屏蔽时，要保障屏蔽接地，从而充分发挥出串膜屏蔽设计的作用，达到最佳抗干扰效果。

（4）控制干扰场

为了避免对仪器仪表造成各种形式的干扰，设计人员必须采取有效手段避免仪器仪表周边形成干扰场，以此来从根本上消除仪器仪表系统中出现干扰因素的问题，达到仪器仪表稳定运行的目的。

结束语

综上所述，对于我国工业生产领域来说，仪器仪表的稳定运行与其可靠性设计和抗干扰设计有直接关系，仪器仪表的稳定运行可以直接影响到工业生产的产品质量和生产精度，因此必须对仪器仪表的现代化设计技术重视起来，通过对可能产生的干扰因素进行分析，通过一系列手段展开针对性解决，进一步提升我国工业生产水平。

參考文献

[1]聂俊青，宿振宇，宁耀辉，等.仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）， 2019， 000（015）：152-153.

[2]王兆欣.仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J].城市周刊，2019， 000（017）：P.59-59.

[3]沈舒雨. 智能仪器仪表中单片机的抗干扰措施探究[J].数码世界， 2019， No.163（05）：59-59.

[4]曾磊. 仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J].轻松学电脑， 2019， 000（014）：P.1-1.

[5]张明辉. 仪器仪表的可靠性分析及抗干扰研究[J].化工设计通讯， 2020， v.46;No.211（01）：215-216.

[6]张兴超，王陆. 电力仪表可靠性分析及抗干扰方法研究[J].设备管理与维修， 2019， 441（03）：68-69.