抗干扰教学课件设计

抗干扰教学课件设计（共10篇）

篇1：抗干扰教学课件设计

抗干扰学习20课课件设计

新乐市协神学校 连云霞

一、手操训练

智慧在指尖，手脑开发左右脑。在这一部分在，先让学生观看手操训练视频，跟着视频学习手操动作。学会后，在幻灯片中，插入背景音乐，学生进行练习，训练过程持续4分钟。学生掌握并熟练运用。最后指导学生评价。

二、行为习惯养成训练

在这一部分中，出示幻灯片让学生了解什么是正确的写字姿势，链接图片加以说明，强调一尺、一拳、一寸。讲解正确握笔姿势，强调重点，链接幻灯片进行说明。同学根据两幅图进行模仿。再出示幻灯片让学生讨论错误握笔姿势，联系自己实际加以改正。最后指导学生评价。

三、大脑开发趣味训练

在这一部分中，出示图片让学生明白该部分训练学生的视觉追踪能力，协调手动眼动的能力。学生自己连线，教师巡查。

在圈一圈部分，让学生根据出示的幻灯片找出所给数字。这一环节是对视觉单调耐受性的考验，必须提醒学生进入到全神贯注状态。出示幻灯片与学生订正答案。进行总结。

串联记忆部分，幻灯片出示词语，学生读词语。对学生进行说明：把互不关联的一系列词语前后进行联想，进行串联记忆。在编故事中，要简洁、中心词突出、有趣。通过幻灯片倒计时对学生进行时间提醒，让学生在单位时间内迅速完成。学生和同学分享自己的故事。最后指导学生对这一板块评价。

四、国学经典

在这一板块中，出示幻灯片《咏柳》，教师领读，引导学生找核心词语，出示译文，共同了解诗句大意。再插入幻灯片中图片，让学生回忆每一句诗。最后指导学生利用串联记忆把核心词语放入诗句中，朗读并背诵。板块最后进行评价。

五、作业布置

最后出示幻灯片布置家庭作业。

在整节课中，利用幻灯片进行教学，幻灯片模板为学生喜爱的汤姆猫为底色，吸引学生的注意力。字号设计大，容易看清。字体颜色为亮色，使学生注意力集中。

篇2：抗干扰教学课件设计

第6课

栾城区青少年校外活动中心 孟董庄完全小学

教学内容分析：本课教材有四个环节

1、行为习惯的养成训练，行为习惯的训练对于一年级的孩子来说受益最大，养成良好的行为习惯孩子们将受益终身。

2、手操训练，儿童多训练手操有益于左右脑的开发

3、大脑开发趣味训练，主要训练学生的专注力，有益于学生尽快适应小学阶段的学习方式。

4、.国学经典记忆训练，采用多种方法训练儿童的记忆力。

教学目标：

1、行为习惯养成训练，让孩子们养成规范的站姿。

2、手操训练，以手指伸屈运动为主，促进孩子左右脑的开发。

3、大脑开发趣味训练，通过串联记忆训练孩子的想象力和记忆力。通过画一画和神枪手训练孩子的专注力，4、国学经典记忆训练采用多种形式提高孩子的记忆力。

教学重难点：

重点：编故事进行串联记忆训练

难点：国学经典记忆训练采用多种形式提高孩子的记忆力。

教学准备：多媒体课件

教学过程：

一、激趣导入

出示简笔图（椅子、眼睛、耳朵、小手）我来说你来做，看谁做的又快又好。（目的是复习学过的行为习惯，提高孩子们参与训练的积极性。）

二、行为习惯养成训练

简笔出示（小脚丫）训练站姿

1.首先提出训练要求，利用多媒体课件展示要求：抬头挺胸，脚跟并拢，两手贴裤缝线，眼睛平视前方。2.老师亲自示范指导孩子们正确的站姿。

3.学生再次进行练习。4.学生对自己的表现进行评价。

三、手操训练

1.先让孩子们自己说一说做手操的要求，老师强调做手操时的注意事项：用 力张开，跟节奏，注意力集中。

2.学生做好准备，进行手操训练。

3.学生对自己的表现进行评价。

四、大脑开发趣味训练

第一关：记忆力训练——我是记忆力小达人

（1）出示八个词语：眼睛 窗帘 气球 上午 被子 门票 邮局 儿童（2）学生领读词语。

（3）指名学生说说编故事的要求：编故事要有序，简短，有趣。

（4）学生计时编故事，时间为一分钟。

（5）学生分享自己编的故事，记忆词语。

（6）指名几个同学背诵词语。（7）教师出示范例。全班齐背词语。

(8)学生对自己的表现进行评价。第二关：专注力训练——模仿秀

首先提出要求：请将课本中左边的图形画到右边的格子中，尽量画的一样。

学生完成练习后与左边图形进行对比，然后对自己的表现做出评价。第三关：趣味训练——我是神枪手

提出要求：（1）小耳朵仔细听，注意力要集中。

（2）认真听老师读数字，听到1指右眼睛，听到2指左眼睛，听到3指右耳朵，听到4指左耳朵，听到5指嘴巴。（3）看谁指得又准又快。开始训练学生的听觉广度和听觉分辨能力。（4）学生自评

五、国学经典记忆训练

1.多媒体出示古诗《春雪》 2.教师范读，学生齐读。3.教师动作讲解，学生理解诗意。

4.老师指导学生找关键词 男女生读关键词 多种方式朗读

5.利用关键字编故事背诵古诗 6.辅助动作想象画面背诵古诗。

7.指名学生背诵，给予适当的评价。学生对自己的表现进行评价。

六、布置作业

1、练习手操

2、给家长背诵古诗。

教学反思：

本节课的教学内容是一年级下册第六课。对于这节课我总得设计意图是根据学生的特点：活泼、好动，有强烈的好奇心，喜欢模仿等，并结合课程的特点来让课堂紧凑、活泼一些，让学生在轻松和兴趣中提高能力。

本节课共设有四大环节：行为习惯训练、手操训练、大脑开发趣味训练和国学经典记忆力训练。在不同的教学环节中我采用了不同的教学方法。比如采用简笔画加上简单易记的儿歌，对学生进行了良好的行为习惯的训练及养成的教学，并把行为习惯训练贯穿在了整个课堂。大脑开发趣味训练我设计了三个闯关游戏，激发学生兴趣，让学生在游戏中提高记忆力和注意力。在国学经典环节，我注重了用多种形式来增强学生的记忆力，如图片展示、抓关键字记忆与辅助动作来形象记忆等，还采用了多种形式的朗读。总之，课堂上学生的参与度很高，较好地完成了本节课的教学任务。

上好一节课不容易，上好一节好课更不容易，反思本节课，也留下了一些遗憾之处：课堂激励语过于单调，每个环节如果再简练、干脆一些就会使课堂更加有效。

篇3：计数系统的抗干扰设计原则

关键词：冗余,抗干扰,空操作

0 引言

微机测控系统必须长期稳定、可靠地运行,否则将导致控制误差加大,严重时会使系统失灵,甚至造成巨大的损失。而测控系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的,应用的可靠性和安全性就成为一个非常突出的问题。

1 硬件抗干扰

1.1 电源抗干扰措施─—二次稳压技术应用

图1计数系统主电源一般采用±9V、±8V两个开关电源供电。对每一块印刷电路板上都增加±6V或5V电源,实现二次稳压。即每块电路板采用LM317T和LM337T三端稳压器独立供电,在电路中连接0.1µF的电容,这些滤波电容应紧靠集成电路芯片布置,可以起到芯片提供尖峰电流和抑制高频干扰两种作用。

这样不仅消除了各板之间的电源交互干扰,也防止一块印刷板上的电源故障影响其它板的正常工作。另外,在开关电源交流输入端串接220V交流电源滤波器,防止电网上的尖脉冲干扰。

为使电路正常工作,三端稳压器的输出电流应不小于5mA,如取R1=240Ω,则负载开路时的输出电流为1.25÷240≈5.2mA。这样可忽略采样回路的影响,输出电压U0=1.25(1+R2/R1)。调节R2可改变输出电压。

1.2 接地问题

接地点正确与否直接影响到控制系统各部分之间的串扰现象,加宽地线将使各接地点处于零阻抗,防止在地线上形成电压降。

由于信号地必须通过导线和敷铜线连接,而任何导线都是有一定的阻抗。为尽可能减少各电路电流流过公共地线产生的电耦合干扰,避免环路电流与其它电路产生的磁耦合干扰,必须选择合适的接地方式。设计中可以用串连和多点接地。本系统电路都属于小于1MHz的低频电路,布线和元件间的寄生电容影响不大,因而采用多点接地,以减少地线造成的地环路,避免因地环路的噪声耦合使系统受到磁场和地电位差的干扰。

2 软件抗干扰设计

在计数系统中,软件与硬件具有同等重要性。编制的软件必须符合易维护性、可测试性、实时性和可靠性等原则。

窜入微机测控系统的干扰,其频谱往往较宽,且具有随机性,硬件抗干扰只能抑制某个频率段的干扰,仍有一些干扰会侵入系统,因此还要采取软件抗干扰措施。而且硬件抗干扰电路一旦做成印刷板,就很难改动;而软件滤波则可以灵活地改变。因此采用“硬、软兼施”。

窜入微机系统的较大干扰作用于CPU部位时,将使系统失控。最典型的故障是破坏程序计数器PC的状态,导致程序从一个区域跳转到另一个区域,或者程序在地址空间内“乱飞”,或者陷入“死循环”。

软件抗干扰技术是当系统受干扰后使系统恢复正常运行或输入信号受干扰后去伪求真的一种辅助方法。可以采取以下措施:空操作指令、软件陷阱和关键指令的重复使用。

2.1 空操作指令的使用

CPU取指令过程是由程序计数器PC控制。如果PC因干扰而出现错误,程序便脱离正常运行轨道。指令字节愈长,受干扰引起混乱的机会愈多,在程序存储空间有足够的富裕量,系统运行速度要求不高的前提下,插入空操作指令NOP。当受到干扰使程序弹飞,误将某操作数认为操作码,即使CPU执行少量错误操作,经过NOP过渡又回到下一条正确指令,从而使程序恢复正常。

2.2 软件陷阱技术

软件陷阱就是用引导指令强行将捕获到的乱飞程序引向复位入口地址0000H,在此处将程序转向专门对程序出错进行处理的程序,使程序纳入正轨。软件陷阱可采用两种形式,如表1所示:

2.3 关键指令的重复使用

如在程序中设置:

未正确执行第一次指令,则会执行第二次,这就增强了工业环境的可靠性,这种方法称之为“时间冗余”。

3 结束语

计数系统抗干扰设计的一般原则不仅要求硬件抗干扰,软件也必须密切配合。这样才能使该生产线的控制部分真实地反映现场。硬件抗干扰为主动措施,软件则是被动措施,只有两者结合起来,才能保证该设备长期稳定的运行。

参考文献

[1]Current Industrial Reports,U.S.Department of Commerce,Washington,D.C.,series M32G.

篇4：浅谈PLC控制系统的抗干扰设计

[关键词] PLC 控制系统 抗干扰

PLC在设计、制造中已很好地完善了主机本身的抗干扰措施，如滤波、屏蔽、隔离和接地，因此，就PLC本身而言，其工作可靠性是非常高的。但是PLC的工作环境大多是电磁干扰强烈的工业环境，加上外围电路设计及安装使用不当，这样就降低了整个PLC控制系统的可靠性，严重时会使系统失控或损坏。因此，在系统设计时，必须采取相应的可靠性措施，增强系统的抗干扰能力，以保证整个控制系统的正常运行。

一、干扰的主要来源

1.电弧干扰。在切断负载的瞬时，按钮、接触器、继电器等带有触点的电器触点之间便会产生电孤，从而引发电弧干扰，被切断负载的电流越大，电压越高，切断所用时间越长，干扰就越强。

2.反电势干扰。感性负载如接触器、继电器、电磁阀等在切断电源时，励磁线圈上会产生反电势V暖＝-L·di/dt从而引发干扰，该干扰发生在与前磁线圈相连的线路上，电感L越大，瞬同电流i变化越大，切断电源所用的时间t越短，产生的反电势越大，则反电势干扰就越大。

3.共模干扰。电源线、输入输出信号线与接地线之间所产生的电位差，会对PLC内部回路与各线路之间的寄生电容进行充放电，引起PLC内部回路电压剧烈波动，这就叫做共模干扰。各导线上感应电弧，高电位的感应电压、电渡和静电等均能引发共模干扰 寄生电容的容量越大，则PLC内部回路电压波动越大，干扰就越大。

4.常模干扰。感性负载或与电源系统连接的感性电器设备产生的反电势叫常模干扰，存在于电源线和输入输出信号线上，也叫线何干扰，线圈的电感L越大，产生的反电势越大，所引起的常摸干扰也就越大。

另外还有一些干扰诸如在PLC附近的高频加热器、高频淬火设备、无线电收发设备等产生电波的设备引发的电子干扰;电源电压的波动、波形畸变、瞬停或雷电引发的电源干扰均能使PLC发生故障。

二、控制系统的抗干扰措施

消除干扰的主要方法是抑制干扰源，阻断干扰侵入的途径，降低系统对干扰的敏感性以及提高系统自身的抗干扰能力。

1.电源部分防干扰措施。电源质量的好坏直接影响PLC控制系统的可靠性。在干扰较强或对可靠性要求较高的场合，可以在PLC的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。隔离变压器可以抑制从电源线窜人的外来干扰，提高抗高频共模干扰能力，屏蔽层应可靠接地。考虑到高频谐波干扰不是通过变压器绕组的互感耦合，而是靠初、次级寄生电容耦合，因此，隔离变压器的初、次级之间应采用三层屏蔽层保护，这样可明显提高对共模干扰信号的抑制能力。

2.对感性负载的处理。感性负载具有储能作用，当控制触点断开时，电路中的感性负载会产生高于电源电压数倍甚至数十倍的反电势，触点闭合时会因触点的抖动而产生电弧，它们都会对系统产生干扰。当PLC的输入、输出端接有感性负载时，应在它们两端并联浪涌电压抑制电路。常用的几种浪涌电压抑制电路。

3.PLC输入、输出口的漏电流处理

(1)当接近开关、光电开关这一类两线式传感器的漏电流较大时，可能出现错误输入信号。可在PLC的输入端并联旁路电阻以减小输入电阻，如图1所示。旁路电阻的阻值兄和功率由下式确定:R≤7.2／(2．4I一3)(kW); ≥32.3／R(w)。式中，是输入元件的漏电流(mA)。

（2)双向晶闸管输出单元驱动小电流负载时，晶闸管的漏电流可能会造成负载无法断开的现象。此时可在输出负载两端并联一个旁路电阻，如图2所示。

4.PLC的接地处理。PLC系统的接地最好采用单点接地和专用地线，并且接地点要与其他设备分开，如图3(a)所示。现场安装时如达不到这种条件，可采用图3(b)所示的公共接地方式。但不允许采用图3(c)所示的接地方式，这样会使各设备间产生电位差而引入干扰。

5.防外部配线干扰。为了防止或减少外部配线的干扰，交流输入、输出信号与直流输入、输出信号应分别使用各自的电缆。对于集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线，必须使用屏蔽电缆，屏蔽电缆在输入、输出侧悬空，而在控制侧接地。

三、结论

PLC控制系统的抗干扰设计是整个控制系统设计巾的一个重要组成部分。针对PLC的工作環境和被控负载的性质，应充分考虑到各种干扰因素，采用外围硬件电路设计和软件编程相结合的方法，来提高PLC的抗干扰能力，从而提高整个控制系统的可靠性。

参考文献:

[1]廖常初:可编程序控制器应用技术[M]．重庆：重庆大学出版社，2002

[2]段苏振:提高PLC控制系统可靠性的设计因素[J]．电气传动，2003

[3]王燕妮李传伟:PLC控制系统的抗干扰设计[J]．机械T人，2004

[4]杨新泉胡艳:提高PLC控制系统的可靠性[J]．自动化博览，2005

[5]熊幸明:PLC控制系统可靠性设计的研究[J]．煤矿机电，2004

篇5：抗干扰教学课件设计

详细分析了GPS/INS紧耦合模型的结构和数学模型,给出了相应的EKF算法.分析了单级MVDR(Minimun Variance Distortionless Response)波束形成技术的缺陷,建立了多级MVDR波束形成技术的`设计模型.在此基础上,给出了基于GPS/INS与天线阵列相结合的导航系统抗干扰设计模型.最后对该系统的输出载波噪声比和位置误差进行了仿真分析,结果表明,单级波束形成技术由于受到自由度的限制,在多干扰存在情况下产生较大的距离误差,而多级波束形成技术可以有效抑制多干扰信号存在的影响,保证导航系统的可靠工作.

作 者：王李军 杨小牛 赵惠昌 WANG Li-jun YANG Xiao-niu ZHAO Hui-chang  作者单位：王李军,WANG Li-jun(通信系统信息控制技术国家重点实验室,浙江,嘉兴,314001;南京理工大学,电子工程系,南京,210094)

杨小牛,YANG Xiao-niu(通信系统信息控制技术国家重点实验室,浙江,嘉兴,314001)

篇6：箔条干扰弹优化设计探析论文

1.1应用领域及现状

该项目属于无源干扰领域，应用在箔条干扰弹上。从公司内外的资料查询情况看，同类产品箔条干扰弹采用的是整体抛撒技术。该技术存在抛撒不均匀，抛撒后箔条容易形成鸟窝状，不能有效利用箔条的利用率。

1.2技术原理

弹丸发射飞行至预定区域后，抛撒机构作用将抛撒体抛出。箔条束粘接在抛撒体上，抛撒体带动箔条束边飞行边抛撒。保证了箔条的快速均匀抛撒，增大抛撒半径，大大提高箔条利用率。

1.3创新点

克服了现有技术中箔条抛撒半径小、抛撒不均匀，箔条抛撒后容易形成鸟窝状，利用率低等缺陷。经静态试验验证，箔条的抛撒半径由13米扩大到25米，箔条抛撒后鸟窝状现象减少，效果明显。经RCS试验验证，箔条利用率由50%提高到80%，雷达反射截面积增加了60%。

1.4经济及社会效益

该设计首次提出了由抛撒体带动箔条丝飞行的设计理念，代表了无源干扰领域未来发展的方向。该结构有效解决了无源干扰弹箔条利用率低的问题，提高了无源干扰在对抗主动雷达末制导方式反舰导弹时的能力，对于优化干扰资源，减少无源干扰弹使用数量，提高无源干扰效能具有非常重要的意义。该结构无论是应用在新型箔条干扰弹上，还是对现使用的箔条干扰弹的抛撒结构进行替换都将形成新的经济增长点，为公司带来良好的经济效益。

2.炸开结构的优化设计

2.1原结构及其缺点

在项目论证阶段箔条干扰弹采用的结构是子母弹炸开结构，该弹由相对独立的3级子弹组成，每节子弹有6个小子弹。发射后三个大子弹在高度方向拉开，18个小子弹在宽度方向上拉开，但是箔条分布面积难以达到有效的干扰效果。该结构存在以下缺点：反应时间短、箔条云的形状为片状、装填困难，难以达到有效的干扰效果，无法满足战技指标要求。

2.2优化后的结构及其优点

经优化设计后，箔条干扰弹采用的结构是连珠式的炸开结构，由相对独立的3级子弹组成，边飞行边抛撒箔条，在预定时间所对应的水平距离和高度上形成一个由多个小球形成一体的斜柱状的箔条云。连珠式炸开结构对任何方向来袭的导弹都具有良好的干扰效果。且箔条装填量多、结构简单、可靠性高、箔条破损率小、箔条分布面积较大，满足战技指标的要求。

2.3新结构的应用情况及对比分析

新的结构流程在某项目试制中成功运用，解决了反应时间短、箔条云的形状为片状、装填困难、难以达到有效的干扰效果等一系列难题。新的炸开结构比旧的炸开结构有较大的优势：

（1）质量上：结构简单、装填方便，完全符合设计试验的要求。

（2）成本上：加工简单，大大的降低了设计成本。

篇7：抗干扰教学课件设计

生物教学论文:生物学实验中干扰性因素分析及其排除

吴举宏

(江苏省中小学教学研究室.江苏南京2100013)

无论是实验设计，还是实验实施和实验分析，分析和排除实验中干扰性因素是科学实验中的一项基础性工作，也是实验教学中要加以重视的一项重要实验技能。本文从学生实验设计方案中出现的错误案例说起，以中学生物学典型试题为例，探讨和总结实验中干扰性因素的一般来源及其常见排除方法。

一、从学生作业中的错误说起

试题1：血糖含量的相对恒定是保证动物机体进行正常生理活动的重要条件，一旦机体内血糖含量过低，细胞的正常活动则受到影响，动物会出现惊厥、昏迷等现象。为了验证“胰岛素具有降低血糖的生理作用”，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测实验应出现的结果，并写出实验结论。

(一)实验材料和用具：小白鼠4只;鼠笼2个;胰岛素溶液;50%葡萄糖溶液;生理盐水;注射器若干个。

(二)实验步骤：(实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求)

第一步：将4只小白鼠分为实验和对照两组，每组2只。

实验结论：

学生作业答案：第二步：在实验组小鼠腹腔下注射适量的胰岛素，在对照组小鼠腹腔下注射等量的生理盐水，置于30℃～37℃相同环境中;观察并记录小鼠活动状况。第三步：给两组小鼠均注射等量的葡萄糖溶液;观察并记录小鼠活动状况。

实验现象：实验组小鼠被注射胰岛素后出现惊厥、昏迷等现象，在注射葡萄糖溶液后恢复正常：而对照组小鼠被先后注射生理盐水、葡萄糖溶液后均正常。

实验结论：实验鼠出现惊厥、昏迷是因为血糖降低引起的.血糖降低是胰岛素作用的结果。

试题2：利用下列装置(见图1)，设计一个验证呼吸作用产生C02的装置图。

错误分析：通过以上两道试题的学生答案，我们不难看出，由于实验中的干扰性因素没有排除，因此按照学生的思考和设计，是不能达到理想且科学的实验效果的。试题1中，由于在注射胰岛素之前，没有对“两组小白鼠饥饿处理18~24h”，因此小白鼠肝脏中贮存的肝糖元等因素会在一定程度上影响胰岛素作用的发挥，使实验的现象不明显或不发生;试题2中，学生没有考虑到“空气中含有C02”，因此没有排除空气中C02，实验的结果和结论都没有说服力，从而缺乏实验的科学性。有的.学生解答试题2时，考虑到了要排除空气中的C02，于是按照“B→A→C”的顺序设计实验装置，但是因为对“排除空气中的C02”的因素考虑得不彻底或不严谨，没有确认经过B装置后空气中的C02确实已经被除尽，因此实验步骤还是不够严谨和科学。

二、干扰因素的来源及其排除

1.来自实验材料

由于所采集的生物材料在实验前的代谢过程中产生的某些代谢产物对实验所要展开的研究存在干扰，或生物材料本身的活动状态与实验的要求不相符合，从而影响实验的现象及其相关的生理过程的发生。那么在实施本实验前必须通过一定的实验步骤消除先前的代谢产物，或将实验生物的活动状态调适到符合实验要求。(教学论文 )举例说明如下：

试题3：某同学从一本《植物生理学》中查到“幼嫩叶片可产生生长素，生长素阻止叶柄脱落”的结论，于是他设计了一个实验，想证实该结论。他的实验步骤为：(1)取一盆生长状况良好的植物，去掉幼叶的叶片(如图3所示);(2)观察幼叶叶柄的脱落情况。请你用所学知识，评价该同学的实验设计。

分析：该同学的实验设计明显存在两个错误：一是没有设置对照实验，另一个方面的错误就是没有考虑到顶芽也能产生生长素，并且向下运输至幼叶叶柄处，阻止幼叶叶柄的脱落，从而影响实验现象的发生。因此实验前必须去掉顶芽，排除其对实验的干扰。

此外，例如“验证植物在光照下光合作用合成淀粉”的实验，需要将实验植物放置在黑暗中24h，以便将植物叶片中原有的淀粉分解，以排除实验前植物光合作用已经合成的淀粉对实验的干扰;同时，为了排除叶片中色素对碘一淀粉反应的颜色观察，需要将叶片浸在盛有酒精的小烧杯中，并放人大烧杯内隔水加热，使叶片中的色素溶解在酒精中，直到叶片褪去绿色，变成黄色，然后取出变黄的叶片，用清水漂洗干净，再放在培养皿中，滴加碘液。再如，在做“探究低温环境对小鼠耗氧量的影响”的实验时，必须等实验小鼠安静后方能开始实验，否则惊吓躁动的小鼠其耗氧量必定很高，其检测结果必然影响实验的准确性和科学性。

2.来自实验环境

实验的外部环境条件，如温度、湿度、空气(氧气、二氧化碳等)、大气气压、光照等诸多因素，都有可能对实验的生理过程产生干扰，或对实验数据的检测产生影响，从而干扰实验的现象发生和实验因变量的检测。为了使实验的结论科学、准确，就需要采取一定的措施，消除这些来自环境中的干扰因素。

试题4：图4是测定鲜樱桃呼吸速率的密闭装置。

(1)关闭活塞，在适宜温度下，30min后，读取装置有色液滴中有色液滴向____(填“左”或“右”)移动的距离。

(2)为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须进行校正。校正装置的容器和小瓶中应分别放入____、____。

(3)如果用绿色植物幼苗来替代消毒的鲜樱桃，为完成该实验的目的，实验时还须注意哪些事项?____。

分析：该实验通过装置内NaOH溶液吸收呼吸作用产生的C02，由于鲜樱桃呼吸作用需要不断消耗装置内的02，从而引起装置内外的气压差的变化，而装置内外气压差的变化会影响有色液滴的移动距离，以此来研究鲜樱桃的呼吸速率。但是外界的温度等因素的变化，会非常明显地影响装置内外的气压差，从而影响实验的精确性和科学性。为了排除外界温度等因素的影响，使测得的有色液滴移动数值更准确，必须设置实验进行校正：校正装置的容器和小瓶中应分别放入与实验组等量消毒的无活性的樱桃、与实验组等量的20%NaOH溶液。而如果用绿色植物幼苗来替代消毒的鲜樱桃，来进行该实验，实验时还须注意在黑暗中完成该实验，或将装置中的容器一律改为相同的不透光的容器，以避免光合作用对该实验的干扰，因为光照下植物的光合作用会吸收C02、释放02，从而明显影响实验的气压差。再如，前文试题2中，如果不除尽空气中的CO2，会严重影响实验结果和实验结论的科学性和说服力。

3.来自前面操作

在实验中有时前面的实验操作步骤，可能会干扰后面的实验过程，从而影响实验现象和实验结果。例如，高中生物教材中“脂肪的鉴定”实验中，首先用滴管在花生子叶薄片上滴2―3滴苏丹Ⅲ染液，染色2~3min;然后用吸水纸吸取花生子叶薄片周围的染液，在薄片上滴l―2滴体积分数为50%的酒精溶液，此处酒精溶液的作用就是为了洗去浮色，便于后面显微镜下观察得更清晰。再如，“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，解离时所用的盐酸溶液，会影响后面龙胆紫溶液的染色效果，因此在解离后染色前要进行漂洗，以洗去解离液，有利于染色。

4.来自实验设计

有些实验产生的干扰性因素是来自实验者设计的实验方案本身，比如实验样本数少，偶然性因素显著干扰实验现象和实验结果。有些实验由于实验生物的个体差异，无法通过上述方法消除干扰，而为了确保实验的科学性，需要通过实验生物的巧妙搭配来消除干扰，遵循“单一因子变量”原则。

试题5：研究人员从人体的DNA中筛选克隆出内皮抑素基因，将此基因转移到双歧杆菌中，使其能够正常表达。用这样得到的双歧杆菌制成口服制剂，此制剂可以用于抑制癌症。在这种药物用于临、床治疗之前，应该先进行动物实验，以确定制剂对机体内重要脏器的安全性。写出简要的实验设计方案。

实验材料：转基因双歧杆菌口服制剂;健康鼠4只，性别、体重如下表所示：

实验设计：

①第一步：将实验鼠分为实验组、对照组，其中

为实验组，____为对照组(填写代号)。

②第二步：每日为小鼠提供____食物和水：给实验组定时服用____，同时给对照组服用____。

③第三步：饲养相同时间后，分别解剖观察实验组、对照组的鼠，检查重要脏器发生病变情况。

篇8：汽车电子系统抗干扰设计

来自汽车自身的电磁干扰主要有:发动机点火、发动机管理控制系统、各类电动机、继电器以及开关触点之间的火花放电、电路瞬变和电磁藕合等。汽车电器元件和装置产生高频震荡波, 表现形式为电压波动, 其特点是峰值电压高, 频率范围广。干扰电磁波主要通过两种方式传播:一是由于车外因素引起的“辐射干扰”。即以空气作为磁介质传播, 只要干扰无线电接受装置的正常工作, 有时也干扰电控系统的工作;二是车辆本身因素引起的“传导干扰”, 即通过车辆内部附属导线直接干扰, 传导干扰比辐射干扰具有更大的危害性, 有时甚至会产生连贯干扰, 轻则导致系统失控, 重则导致系统误动作, 使控制程序错乱。

干扰主要五种藕合方式:

1.1 直接藕合方式

直接藕合最普遍的方式是干扰信号经过导线直接传导到被干扰的电路中而造成对电路的干扰。

1.2 公共阻抗藕合方式

公共阻抗藕合是由于多个电路共用同一公共线, 其中任何一个电路中的电流波动将会通过公共线的阻抗在其他电阻上产生干扰电压。公共阻抗藕合带来的干扰在电路中是常见的, 也是在电路设计时要特别注意的问题。当多个电路共用同一电源时, 由电源的公共内阻形成的各电路之间的相互干扰, 就是一个典型的公共阻抗藕合干扰的例子, 任何电流都要流过电源内阻, 如果电源的内阻很大, 这种相互影响的干扰可能使系统工作失常。因此, 降低电源内阻成为提高控制系统抗干扰能力的重要措施之一。

1.3 电容藕合方式

此处指电位的变化在干扰源与干扰对象之间引起的静电感应。

1.4 磁感应藕合方式

当高频电流流过导体时, 在该导体周围便产生电力线和磁力线, 并发生高频变化, 从而形成一种在空间传播的电磁波。

1.5 漏电藕合方式

漏电藕合方式是电阻性藕合方式当相邻的元件或导线间的绝缘电阻降低时, 有些电信号便通过这个绝缘电阻藕合到逻辑元件的输入端而形成干扰。

2 产生电磁干扰主要有以下几种原因

2.1 点火系统

汽油机点火系统中的点火线圈、分电器、高压线, 尤其是火花塞是引起高频电磁干扰的主要部件。点火系统实际上是一个电感、电阻、电容、线圈组成的振荡电路, 因此, 当初级电路被切断后, 在初级电路所发生的是一种衰减振荡, 初级线圈最大振幅一般为300~500V, 同时在刺激线圈中所感应的次级电压最大值一般为20000~30000V, 后者足以击穿火花塞的电极间隙, 产生火花放电。在放电过程中伴随有高频振荡, 频率约为106Hz-107Hz, 该高频振荡是汽车电磁干扰的主要原因。

2.2 交流发动机充电系统

首先, 交流发动机采用炭刷与滑环将励磁电流引入转子线圈, 在运转过程中, 只要两者的接触状态稍有变化, 就会产生电火花, 进而产生电磁波。其次, 交流发动机调节器会随着输出电压的高低自动调节励磁电流, 由于电子式调节器采用的调节方式为瞬间断电式, 因而会在磁场线圈中引起频率不等, 峰值不等的自感电势, 该电势也会转化为干扰电磁波。另外, 发电机大负荷、高转速运行过程中, 若蓄电池与发电机间的连线突然脱开, 发动机输出的电压会瞬间上升, 此时脉冲电压可能导致电控系统的误动作。

2.3 电动机

汽车上的电动机基本上都是带有整流子的直流永磁电机, 运转过程中难免产生电火花, 进而引起较强的电磁波。虽然这些电动机一般都有屏蔽效果较好的封闭式金属外壳, 但仍会通过电源线和搭铁线传导出干扰电磁波

2.4 继电器触点

在车身上使用的各种电感式继电器在工作时其触点高速开闭, 会在继电器周围产生电磁波, 通过空气或相关导线辐射。

3 硬件电路电磁兼容性设计

电磁兼容性是指电子装置在预定的工作环境中, 既不受周围电磁场的影响, 也不影响周围环境, 不发生性能变异或误动作, 而按照设计要求正常工作的能力, 即系统在电磁环境中的适应性。控制系统电路的EMC设计主要考虑以下几方面:

3.1 数字电路EMC设计

每个数字电路的供电电源都使用去藕电容电路各门电路频繁导通和中断, 电流变化率很大, 可以产生很大的高频电磁干扰, 但转移的电荷量不大, 去藕电容的作用是充当集成电路的储能电容和消除旁路电路产生的干扰。在数字输入端用RC滤波环节抑制窄脉冲噪声, 同时用上拉电阻提高电平的噪声容限。

3.2 控制电源的EMC设计

控制电源的稳定性对控制电路的稳定工作至关重要。控制电源的电磁兼容性设计采用以下措施:1) 尽可能地缩短输入输出连线, 并相互绞合以减少“天线”效应。2) 尽可能的缩短电源输出端与负载间的距离, 并增大连接导线的截面积以减少连接电阻对负载调整率的影响。3) 在控制电源进线接电源滤波器, 此滤波器采用双L型滤波, 可有效减少由电源进线引入的传导干扰。4) 在模块电源输入端安装维持电容, 其作用是防止在模块出现接入短路故障或其它导致输入电压瞬间跌落的意外时, 维持电容可在一定时间内给模块提供维持电压, 还可吸收模块输入端的电压尖峰。5) 由于电源及其输出配电线都会有一定的输出电阻和输出电感存在, 所以在高速的模拟电路和数字电路的负载上并联去藕电容, 同时在负载上并联旁路电容以获得对中频和高频干扰信号的旁路作用, 从而防止多个负载之间的相互干扰。

3.3 控制电路的接地设计

接地设计有两个目的:消除各支路电流流经公共地线时所产生的噪声电压;避免受磁场和地电位差的影响, 形成地环路。为达到以上目的, 控制电路的接地设计中采取以下措施:1) 采用地线分流, 通过结构措施减少公共地阻抗造成的信号串扰, 根据地线分流原则, 将电地线和弱地线分线, 数字电路地线和模拟电路地线分线, 安全地、信号地和噪声地分线。2) 阻隔地环流, 通过布局来减少交变磁场的感应和辐射所造成的干扰, 电路采用光电隔离来阻隔地环流。3) 直流电源的反馈线和回线应该绞合起来, 以防止其接受并重新辐射外来的射频能量。

3.4 电路PCB线路的EMC设计

系统电路的印刷电路板上有各种不同功能的电路, 如模拟电路、数字电路以及放大电路等, 不同的电路相互之间存在电磁干扰。同时没印制线的电感成分产生的噪声电压也不容忽视。因此, PCB线路的合理设计可以有效地抑制电磁干扰, 提高系统的可靠性。电路PCB的线路设计应遵循以下原则:1) 根据电路功能要求, 按照功率大小, 信号强弱与性质等因素进行分区布置, 以削弱它们之间的相互干扰。2) 本着减小导线的引线电感和导线间分布电容的原则, 尽量减少导线的平行布线。3) 在考虑安全的条件下, 电源线应尽可能靠近地线, 并远离信号线以减少差模辐射的环面积, 也有助于减少电路的交扰。4) 信号线尽量靠近地线, 信号线间布线垂直并远离大电路信号线及电源线。5) 模拟地、数字地和电源地等各自分开走线, 自成系统, 然后辐射状地汇集到一个公共接地点。

摘要：由于汽车上安装的电子、电器装置逐渐增多, 大部分汽车电控装置都是依靠弱电信号作为控制依据, 工作灵敏度极高, 不允许有过大的外来干扰。各种功率执行器在工作时会在电器中产生能力等级不同、持续时间长短不一的瞬变脉冲电压, 并向空间发射电磁波信号, 这样会对汽车上的电子控制装置工作的可靠性产生不利影响。电磁干扰会破坏车身控制系统的正常运行, 直接影响汽车的各项性能, 因此提高系统硬件电路的抗干扰性能, 对提供系统工作的可靠性和耐久性都有很大意义。

关键词：电路干扰,抗干扰,汽车

参考文献

[1]高成.我国汽车电子行业发展新机遇新挑战新思路概述.中国军转民, 2003.

[2]蓝标成.分布式车身控制模块将引领发展潮流.中国电子报, 2008.

篇9：超声波测距装置设计及抗干扰分析

关键词： 超声波    距离测量    干扰抑制    单片机

1.引言

超声波属于机械振动波，其频率大于20kHz，它波长短，能量密度集中，方向性好，在介质中只有很小的衰减，穿透能力强，钢板、墙体内均可传播，速度快。但是超声波在空气中传播速度与音速不相上下，常温下为340m/s。因此，可通过测量超声波传播的时间，测量距离、厚度等[1]。

超声波测距是一种非接触式的距离测量方法，其测量精度除了受温度影响较大之外，还存在超声波回波串扰、余震等现象。这些干扰因素不仅会造成较大的测量误差，而且会影响到测量的正常进行。因此，必须采取一些抗干扰措施，降低测量误差。

2.超声测距原理

常用的测距方法分为脉冲回波法和相位差法。相位差法的测量存在多个不确定性，而解决方式较复杂，本文不作论述。而脉冲回波法[2]的工作原理是：用超声波发射器向外发射超声波，同时接收从被测物体反射回来的回波，检测从发射超声波至接收回波所花的时间ToF（Time of Flight），按式（1）计算超声波发射器与被测物体之间的距离d，即：

d=■c×ToF    （1）

其中，c为空气介质中声波的传播速度。

3.超声测距装置的总体设计

能够产生超声波和接收到超声波是超声波测距的前提，而能够完成此功能的器件是超声波传感器，也叫做超声波发射器或探头。超声波传感器有收发一体化的，也有发送器和接收器分开的。超声波传感器是利用压电效应或磁致伸缩效应原理工作的，它在发射超声波的时候，将电能转换成超声波（机械波）发射出去，而在收到回波时将超声波转换成电信号进行处理。

超声波测距装置总体设计框图如图1，由发射电路、接收电路、滤波放大电路、单片机最小系统、显示电路等组成。发射探头发射频率为40kHz超声波脉冲，同时启动单片机计时（使用定时器）。超声波在空气中传播，当经到达被测物时，其反射波被接收探头接收，经检测电路得到有效回波。这时，单片机引脚INT0检测到电路的外部中断而停止计时，此时计时器所计时间即是超声波传播的时间ToF。

图1    总体设计框图

4.超声波产生和发射

超声波发射电路如图2所示，它是由555时基电路构成的多谐振荡器电路形式，可产生频率可调的脉冲信号。此设计的优势是避免由单片机来发生脉冲信号，可节省单片机的系统资源。发射电路受单片机引脚的控制，当该引脚输出为高电平时，振荡器开始产生频率为40kHz的方波脉冲。超声波探头在周期性方波信号的激励下，持续不断地发射超声波[3]。

图2    超声波发射电路

本装置采用间断多脉冲发射，每次发射若干个脉冲，系统检测到第一个被反射回来的脉冲波，即可计算被测距离。

5.超声波接收和处理

5.1回波的接收和放大

超声波探头接收的回波电压幅值小且带有杂波信号，因此必须进行滤波、放大后供单片机检测。超声波发射时是固定频率40kHz的，在选频电路中只允许40kHz信号通过并放大，送至单片机进行传播时间计算和相关数据的显示。

图3    超声波接收和处理的一般电路

5.2时间增益补偿电路

如图4所示，超声波的信号衰减程度由传播距离的远近及声程决定，其原因如下式：

I=I■e■    （2）

其中α为空气衰减系数，I■为最初声强，I为衰减后的声强。

衰减严重的信号将有可能接收不到而导致测量误差。鉴于此，我们采用比较器电路，将图4中钟形形状的回波脉冲与固定的基准电压进行比较，将回波进行整形补偿，结果亦在图4中。

由此进行的幅度补偿称为时间增益补偿（Time Gain Compensation， TDC）[4]，如图4所示为补偿前后的波形对比。

图4    时间增益补偿

5.3回波串扰问题的解决

超声波测距装置中，发射探头和接收探头挨得非常近，有部分超声波直接就从发射探头进入接收探头，并不是从被测物体上反射的真实信号，这种情况称为串扰，会给测量带来很大的误差[5]。

一般来说，串扰信号的幅值比真实的回波信号幅值要大一些，原因是这部分信号几乎没有衰减。因此，可以设计一个阈值电路[6]，如图5所示，进行单限电压比较，这样就可以达到去除串扰信号除的目的。

图5    去串扰超声波接收电路框图

5.4余震问题的解决

在测距的过程中，超声波的发射是每发出若干个脉冲之后停发一次，接着继续发射，如此循环往复。但是任何振动的物体在振动力撤除之后并不是立即就停止振动，古代有“余音缭绕，绕梁三日“即是形容此种现象。超声波测量时脉冲是间歇式发送的，超声波探头也会在某个瞬间停止发射。这时超声波探头由于机械惯性的作用，仍然会振动而发出超声波，此种情况被称为余震。如同串扰问题一样，有一部分超声波信号直接从发射探头来到接收探头从而影响测量精度。因此，如图6所示，在装置中通过增加单稳态触发器电路进行延时以“躲过”余震信号，使其不被有效接收，从而消除余震的干扰。

图6    去余震干扰超声波接收电路框图

5.5温度补偿

空气的温度并非是恒定的。超声波在空气中传播时，传播速度会受到影响，进而影响到超声波测距装置。超声波在空气中是以纵波形式传播的，由于气体分子的密度受温度及成分的影响[7]。

声速随温度变化的公式为：

V=331.4+0.607T（m/s）

其中，T为摄氏温度。

图7    测温电路框图

温度测量电路的一般原理如图7所示。测量温度在硬件上有两种方案，一种是采用温度传感器辅以滤波、放大、A/D等电路，被转换成的数字量送到单片机内进行计算得到当前温度下的超声波传播速度。另一种是直接购置温度集成芯片，测量后直接发送数字信号给单片机。

前者设计电路较多，增加了成本和干扰进入电路的机会;后者抗干扰性强，虽然芯片稍贵一点，但性价比高，比如DS18B20。

DS18B20能将温度信号直接转换成串行数字信号供单片机处理。除了具有结构简单、体积小、功耗小、抗干扰能力强、使用简等优点外，还有以下特性：

三引脚设计：电源、地及信号端三根线，只要一条线就可以与单片机进行双向双向通讯;

将传感器与处理电路集成于一体;

测温范围宽，从零下55摄氏度到155摄氏度均能胜任，分辨率达到0.5℃;

完成一次温度转换时间极短，不到ls;

测量数据串行发送。

6.结语

在超声波测距装置的设计中，充分考虑各种可能出现的干扰因素，精确测量传播时间，是提高超声波测距精度的关键。本文充分考虑在超声波接收中的串扰、余震等现象，采用增加时间增益补偿电路、单限电压比较器和单稳态触发器提高抗干扰能力，提高超声波测距的精度，可广泛应用于实验教学、液位测量、障碍物识别及自动导航等领域。

参考文献：

[1]洪志刚，杜维玲，熊小青.传感器原理及应用[M].长沙：中南大学出版社，2007.

[2]孔雅琼.基于单片机的超声测距仪研究与开发[D].长沙：国防科学技术大学，2007.

[3]安宗权，冷护基.基于ATmega8单片机的超声测距仪[J].计算机测量与控制，2005.13：11.

[4]张珂，刘钢海.提高超声波测距精度方法的研究[J].现代电子技术，2007（15）.

[5]兰少莹.无串扰超声测距系统编码激励与回波处理[D].天津：天津大学，2008.

[6]罗小燕，谭厚初.超声测距系统中抗干扰措施的研究[J].江西理工大学学报，2007.27：6.

[7]操文祥.基于单片机的超声测距系统[D].芜湖：安徽大学，2007.

基金项目（课题）：

篇10：“抗干扰”能力的面试

“抗干扰”能力的面试

。顺利通过初试后，三天后，我赢来了复试。

复试现场来了20多人，而公司只录用4人。考官拿出一篇公司宣传性文章，要大家在30分钟内看完，并用最精练的话写一篇100字左右的读后感，公司领导随后会与每个复试者面谈。30分钟过后，正当大家起立交卷时，主考官却说：“大家不用交了，我们已经确定了人选，他们是8号、13号、18号、22号。”考场顿时一片哗然，有的吵着要主考官解释，有的说人员早就内定了，有的愤愤不平撕掉试卷拂袖而去。

主考官平静地解释：“其实这30分钟是我们特意安排的一场干扰测试，目的是看看各位的抗干扰能力。”接着，主考官娓娓道来――

在30分钟里，我们共安排了四次测试，

第5分钟，考官在考场内四处巡走，我们发现有10位考生至少抬头看了考官两次;第10分钟，考官在室外与一名工作人员故意大声喧哗，结果有7人关注此次喧哗不少于5秒;第20分钟，考官在教室内接电话，故意装成是董事长打来的，结果85%的同志偷听讲话;最后一次发生在第25分钟，话筒从桌上掉了下来，声响很大，这时各位表现各异：有的发出尖叫，有的相互开玩笑。大家的表现都进入了教室上方的摄像头里，通过工作人员统计，只有8号、13号、18号及22号抗干扰能力最强，基本不关注或关注场外情况最少，所以我们决定最终录用他们。

考官最后说，我们是国内知名的大型食品企业，全面按照标准化生产，作为质检人员，需要100%的抗干扰能力，在工作中真正做到心无二用，目不旁视。开一下小差，或眼光偏离一下生产线，就有可能让不合格产品通过高速运行的流水线成功逃离。如果连30分钟都做不到全神贯注，那么在枯燥的流水线上能保证万无一失吗?