美国本特利前置器底座138492-01

　　一、工控软件的结构特点及干扰途径

　　在不同的工业控制系统中，工控软件虽然完成的功能不同，但就其结构来说，一般具有如下特点：

　　＊实时性：工业控制系统中有些事件的发生具有随机性，要求工控软件能够及时地处理随机事件。

　　＊周期性：工控软件在完成系统的初始化工作后，随之进入主程序循环。在执行主程序过程中，如有中断申请，则在执行完相应的中断服务程序后，继续主程序循环。

　　＊相关性：工控软件由多个任务模块组成，各模块配合工作，相互关联，相互依存。

　　＊人为性：工控软件允许操作人员干预系统的运行，调整系统的工作参数。在理想情况下，工控软件可以正常执行。但在工业现场环境的干扰下，工控软件的周期性、相关性及实时性受到破坏，程序无法正常执行，导致工业控制系统的失控，其表现是：

　　＊程序计数器PC值发生变化，破坏了程序的正常运行。PC值被干扰后的数据是随机的，因此引起程序执行混乱，在PC值的错误引导下，程序执行一系列毫无意义的指令，最后常常进入一个毫无意义的“死循环”中，使系统失去控制。

　　＊输入/输出接口状态受到干扰，破坏了工控软件的相关性和周期性，造成系统资源被某个任务模块独占，使系统发生“死锁”。

　　＊数据采集误差加大。干扰侵入系统的前向通道，叠加在信号上，导致数据采集误差加大。特别是当前向通道的传感器接口是小电压信号输入时，此现象更加严重。

　　＊RAM数据区受到干扰发生变化。根据干扰窜入渠道、受干扰数据性质的不同，系统受损坏的状况不同，有的造成数值误差，有的使控制失灵，有的改变程序状态，有的改变某些部件（如定时器／计数器、串行口等）的工作状态等。笔者在研制电力远程抄表系统时就曾遇到因现场强电磁干扰而造成RAM数据经常性被破坏的情况。

　　＊控制状态失灵。在工业控制系统中，控制状态的输出常常是依据某些条件状态的输入和条件状态的逻辑处理结果而定。在这些环节中，由于干扰的侵入，会造成条件状态错误，致使输出控制误差加大，甚至控制失常。

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　　探头对于测量，是至关重要的一环。配合示波器，组成一套工程师安全、可靠的测试系统。面对不同的测试需求和示波器，工程师如何在众多的探头型号与品牌中做出正确选择？

　　正确选择探头的五大要素

　　1可靠性

　　可靠性的重要不光只针对与探头，对于测试设备及附件，可靠性也是最重要的因素。一台优质的测试仪器能够让工程师对测试结果拥有坚定的信心。

　　探头的可靠性对于复杂产品设计尤其重要。在产品设计过程中，一个很小的测试误差就会将工程师引导到错误的方向。那么如何验证探头的可靠性呢？

　　首先，验证探头是否能在一定时间内保证设计指标？是否在误差可控的范围内工作？（高精度、高速测试更应重视）

　　2安全性

　　探头必须要经过安全验证

　　电子产品都必须经过一系列的标准的认证，才能到用户手中，以确保使用过程中的安全性。例如高压探头，测试对象动辄几百上千伏的高压对使用者来说是非常危险的，厂家必须严格管控其安全标准的测试及认证。

　　对于探头额定的测试电压或者电流测试要求要高于其指标标准以保证更加安全的测试。其次还有电磁兼容标准的测试，环境的测试都是从各个方面来保证使用者的安全。

　　3专业性

　　探头是为了满足示波器不同的测试需求而研发的。

　　由于不同行业技术要求，从信号类型的角度出发，电源行业工程师要求测试低至几百UV或几个mA微小纹波信号，直流电流高达500安，交流电流信号几千安培，高压差分信号高达5000-6000V。

　　在安规方面的测试需要测试高达1-2万伏的冲击电压，在很多高速数据应用场景要求测试高达几个甚至十几GHz级别高速差分信号。此外还有很多特殊的应用例如在大功率驱动电路上要求测试在高达几百上千伏共模电压环境准确测试几伏微小信号。

　　为保证足够的测试系统的精度及稳定性，需要有专用的探头满足不同的测试需求。

　　综上，选择探头要考量自有示波器型号及指标接口，还有很重要的就是对测试对象的评估，选择合适探头成为测试的关键。

　　4精度

　　专为示波器打造探头，会整体考量测试系统的精度，设计探头和示波器的匹配。其中有几个非常重要的方面如下：

　　带宽：对于示波器这种测试系统来说，示波器和探头的带宽决定了系统的测试带宽。所以带宽对探头来说也是非常重要的一种指标，是其测试多快信号的能力表征。

　　电阻：因为探头的引入会导致整个测试环路的电阻的变化，由电压信号测试的原理可知，电阻的变化会影响信号幅值的测试。

　　5全面服务

　　示波器探头属于易耗品，工程师使用频繁高，测试环境复杂，偶尔的人为操作失误都会导致探头的损坏。

　　使用示波器的工程师都会经常面临探头的维修及校准问题。出现故障时工程师希望能准确及时的判定问题的来源，这类难题需要专业的技术人员帮忙确认。校准服务。电子产品在长时间使用时，可能会出现指标波动，甚至会出现超标情况，所以对于探头需要定期进行校准以保证测试能力。

　　专业、及时、准确的产品售后服务是选择探头需要考量的重要因素。

　　本特利为示波器打造了具备高可靠性、高安全性、高专用性、高精度以保护的探头。