根据实验室现有的测试设备和测试条件，在充分运用现有仪器设备的基础上，结合相关国家电机测试标准以及课题依托单位制定的《电动汽车重大专项电机及其控制器试验规范》和《电动汽车重大专项电机及其控制器技术规范》，制定了图9-45所示的自动测试系统总体方案结构图。

图9-45 自动测试系统总体方案结构图

1.抗干扰设计

测试过程中存在电机噪声、控制器高频干扰、测试台架振动等不定因素，因此有效的抗干扰设计对保证采集系统的精度起到积极作用。本系统主要从硬件电路、传输通道、软件设计、程序运行控制方面进行了抗干扰性设计。

（1）硬件电路的抗干扰措施

硬件电路的抗干扰措施主要是指在原理设计过程中所采取的抗干扰措施和在设计电路板时所采取的抗干扰措施。

1）单点接地和多点接地。在低频电路中，当信号的工作频率小于1MHz时，它的布线和元器件的电感影响较小，而接地电路形成的环流对于干扰影响较大，因而屏蔽线采用单点接地；当信号工作频率小于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，采用多点接地法；当工作频率在1～10MHz之间时，如果用单点接地，则其地线长度不应超过波长的1/20，否则宜采用多点接地法。整个系统的电源地，即电源中性线为悬浮处理。

2）数字、模拟电路分开。电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，应分别与电源端地线相连；要尽量加大线性电路的接地面积。

3）电源线的布置除了要根据电流的大小尽量加粗导体宽度外，应使电源线、地线的走向与数据传递的方向一致，这将有助于增强抗噪声能力。

4）配置去耦电容。电源输入端跨接10～100μF的电解电容器；在每个芯片的电源线与地线之间加旁路滤波电容，并尽量靠近芯片，电容的大小一般取0.01～0.1μF；对于抗噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM存储器件，在芯片的电源线（V_CC）和地线（GND）间直接接入去耦电容；在RE-SET端配以0.01μF去耦电容；按键、继电器、接触器等零部件在操作时均会产生较大火花，应利用RC电路加以吸收。

（2）传输通道的抗干扰措施

1）对模拟输入信号进行滤波处理。

2）脉冲信号在传输线上传输时会出现延时、畸变、衰减及通道干扰。为了保证长线传输的可靠性，采用了光耦合隔离等措施。

3）外部信号引入采用双绞线传输，传输线一端接地。双绞线的抗干扰作用是屏蔽与平衡的综合，能使各个小环路的电磁感应相互抵消。(www.daowen.com)

（3）软件的抗干扰设计

对于实时数据采集系统，为了消除传感器通道中的干扰信号，在硬件措施上常采取有源或无源RLC网络，构成模拟滤波器对信号实现频率滤波。同样，运用CPU的运算、控制功能也可以实现频率滤波，完成模拟滤波器类似的功能，这就是数字滤波。在一般数据采集系统中，人们常采用一些简单的数值、逻辑运算处理来达到滤波的效果。本系统采用算术平均值法对一点数据连续采样多次，计算其平均值，将其平均值作为该点采样结果。这种方法可以减少系统的随机干扰对采集结果的影响。

2.控制状态失常的软件对策

在开关量控制系统中，如果干扰进入系统，会影响各种控制条件，造成控制输出失误，或直接影响输出信号造成控制失误。为了确保系统安全，可以采取下述措施。

（1）软件冗余

对于条件控制系统，将控制条件的一次采样、处理控制输出改为循环采样、处理控制输出。这种方法对于惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然因素干扰作用。

（2）设置当前输出状态寄存单元

当干扰侵入输出通道造成输出状态破坏时，系统能及时查询寄存单元的输出状态信息，及时纠正输出状态。

（3）设自检程序

在计算机内的特定部位或某些内存单元设状态标志，在开机后进行循环测试，以保证系统中信息存储、传输、运算的高可靠性。

（4）设置监视跟踪定时器

使用定时中断来监视程序运行状态。定时器的定时时间稍大于主程序正常运行一个循环的时间，而在主程序运行过程中执行一次定时器时间常数刷新操作，这样只要程序正常运行，定时器就不会出现定时中断；而当程序失常、不能刷新定时器时间常数时，定时就会中断，利用定时中断服务程序将系统复位。

（5）设置软件陷阱

当PC失控而造成程序“乱发”而不断进入非程序区时，只要在非程序区设置拦截措施，使程序进入陷阱，然后使程序进入初始状态即可。