單片機繼電保護測試儀系統(tǒng)的可靠性分析
由于單片機繼電保護測試儀控制系統(tǒng)應用系統(tǒng)的工作環(huán)境往往是比較惡劣和復雜的，其應用的可靠性、**性就成為一個非常突出的問題。單片機控制系統(tǒng)應用必須長期穩(wěn)定、可靠地運行，否則將導致控制誤差加大，嚴重時會使系統(tǒng)失靈，甚至造成巨大的損失。
影響單片機繼電保護測試儀控制系統(tǒng)應用的可靠、**運行的主要因素是來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，以及系統(tǒng)結果設計、元器件選擇、安裝、制造工藝和外部環(huán)境條件等。這些因素對控制系統(tǒng)造成的干擾后果主要表現(xiàn)在下述幾個方面。
（1） 數(shù)據(jù)采集誤差加大。干擾侵入單片機控制系統(tǒng)測量單元模擬信號的輸入通道，疊加在有用信號之上，會使數(shù)據(jù)采集誤差加大，特別是當傳感器輸出弱信號時干擾更加嚴重。
（2） 控制狀態(tài)失靈。微機輸出的控制信號常依賴某些條件的狀態(tài)輸入信號和這些信號的邏輯處理結果。若這些輸入的狀態(tài)信號受到干擾，引入虛假狀態(tài)信號，將導致輸出控制誤差加大，甚至控制失常。
（3） 數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化。單片機控制系統(tǒng)中，由于RAM存儲器是可以讀/寫的，故在干擾的侵害下，RAM中的數(shù)據(jù)有可能被竄改。在單片微機系統(tǒng)中，程序及表格、常數(shù)存于程序存儲器中，避免了這些數(shù)據(jù)受到干擾破壞，但對于內(nèi)RAM、外擴RAM中的數(shù)據(jù)都有可能受到外界干擾而變化。根據(jù)干擾竄入的途徑、受干擾數(shù)據(jù)的性質不同，系統(tǒng)受損壞的情況也不同．有的造成數(shù)據(jù)誤差．有的使控制失靈，有的改變程序狀態(tài)，有的改變某些部件（如定時器/計數(shù)器，串行口等）的工作狀態(tài)等。
（4） 程序運行失常。單片機控制系統(tǒng)中程序計數(shù)器的正常工作，是系統(tǒng)維持程序正常運行的關鍵所在。如果外界干擾導致計數(shù)器的值改變，破壞了程序的正常運行。由于受到干擾后計數(shù)器的值是隨機的，因而導致程序混亂。通常的情況是程序將執(zhí)行一系列毫無意義的指令，*后進入"死循環(huán)"，這將使輸出嚴重混亂或系統(tǒng)失靈。
2.繼電保護測試儀系統(tǒng)可靠性設計的分析和方法
單片機控制系統(tǒng)應用的可靠性技術涉及到生產(chǎn)過程的方方面面，不僅與設計、制造、檢驗、安裝、維護有關，還與生產(chǎn)管理、質量監(jiān)控體系、使用人員的專業(yè)水平與素質有關。這里主要是從技術角度分析提高系統(tǒng)可靠性的*常用方法。
導致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定的內(nèi)部因素主要有以下三點：
（1） 元器件本身的性能與可靠性。元器件是組成系統(tǒng)的基本單元，其特性好壞與穩(wěn)定性直接影響整系統(tǒng)性能與可靠性。因此，在可靠性設計當中，首要的工作是精選元器件，使其在長期穩(wěn)定性、精度等級方面滿足要求。隨著微電子技術的發(fā)展，電子元器件的可靠性不斷提高，現(xiàn)在小功率晶體管及中小規(guī)模IC芯片的實際故障大約為10×10-9/h。這為提高系統(tǒng)性能與可靠性提供了很好的基礎。
（2） 系統(tǒng)結構設計。包括硬件電路結構和運行軟件設計。電路設計中要求元器件或線路布局合理以消除元器件之間的電磁耦合相互干擾，優(yōu)化的電路設計也可以消除或削弱外部干擾對整個系統(tǒng)的影響，如去耦電路、平衡電路等。同時也可以采用冗余結構，也稱容錯技術或故障掩蓋技術，它是通過增加完成同一功能的并聯(lián)或備用單元〔包括硬件單元或軟件單元〕數(shù)目來提高系統(tǒng)可靠性的一種設計方法。當某些元器件發(fā)生故障時也不影響整個系統(tǒng)的運行。對于消減外部電磁干擾，可采用電磁兼容設計，目的是提高單片機系統(tǒng)在電磁環(huán)境中的適應性，即能保持完成規(guī)定功能的能力。常用的抗電磁干擾的硬件措施有濾波技術、去耦電路、屏蔽技術、接地技術等。