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摘要：近年来，智能仪表的抗干扰和故障诊断问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了智能儀表的抗干扰措施，并结合相关实践经验，分别从检修电源单元故障等多个角度与方面，就智能仪表的故障诊断问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：智能仪表；抗干扰；故障；诊断
1、智能仪表的特点
1.1测量数据的存储和处理，是智能测试系统的主要优点。比较数据的分析和处理传统的测试系统，为实时处理和测量结果修正智能测试系统软件。不仅使人们脱离了繁重的手工数据处理操作，而且大大提高了精度和信号数字滤波采集、时间域和频率域分析，以获得更多的信息。
1.2对测量过程的控制和数据处理功能的软件的智能化仪器，这使得它可以一机多用。智能电力需求分析应用于电力系统，不仅可以测量不同功率，功率，电源电压，电流，功率因数，频率，也可以预设电源计划，并结合自动测量，打印，警告和许多其他功能。
1.3测量过程是在软件的控制下，系统CPU的指挥下，按照软件程序，常数值处理，各种转换，逻辑，驱动执行机构完成一个特定的动作，使系统工作按一定的顺序。例如：键盘扫描和测量范围的选择，开关闭合，数据采集，传输和处理，以及显示和打印或是单片微控制器控制操作。
2、智能仪表的抗干扰措施
2.1电源系统
对电源系统采取抗干扰措施的方法很简单，就是隔离开输入输出与系统及与系统相关联的借口，这些被隔离开的部分需要互相保持独立，避免出现彼此间相互影响。通常将电源系统隔离开的方法有两种：直接使用DC/DC变换器，当然这种变换器必须具有隔离直流的功能；为获得不同的直流电源。可以使用具有没有直接关联的变压器的几组次级输出电压，利用这些输出电压分别进行滤波或者整流等处理。
2.2过程通道干扰消除
低压信号是智能仪表中处理最多的信号，经常需要使用长长的电缆将信号源和测量系统相互连接起来，这样造成的后果就是过程通道的实时控制和数据采集工作容易受到周围强电设备的干扰破坏。
2.3主机单元配置干扰消除
2.3.1抑制数字输入端噪声
将RC滤波环节加入到数字电路的接口处，噪声的影响可以利用其延时作用进行控制；将施密特型集成电路加入到滤波器的输出端，抑制输入噪声时可以选择提高输入端的噪声容限。
2.3.2总线设计的可靠性
总线驱动器的配置是为了在提高总线负载能力的同时，改善信号波形。总线信号的逻辑电平会因为总线负载接近最大负载时受到影响，此时为了改善总线的不平衡程度可以链接I/O线至数据线，这种做法是为了提高系统的可靠性。
2.4软件抗干扰措施
呈现毛刺状以及作用时间短是干扰信号最为明显的特点，为了保证采样信号结果一直有效，可以重复采样某一信号；反之多次采样信号不一致的时候，就需要停止采样并发出报警信号；
3、智能仪表的故障诊断
3.1检修电源单元故障
开关电源因为本身具有电路简单以及效率高的特点，是大多数智能仪表供电时候的选择。但是开关电源中基本上都采用了脉冲调制器，比如TOP220等型号，这种内部将PWM控制器和MOSFEET功率开关管二合一的元件，因为内部有大功率元件所以容易出现问题。智能仪表的内部空间设计较为狭窄，各元件之间的距离又比较接近，容易相互影响出现电解电容快速老化的情况。
3.1.1XMA-5600型智能仪表电源单元的检修
该仪表的症状表现为没有控制输出和显示。工作人员将其带回检修时进行检查时，发现位于仪表电源部分的线路板出现发黑现象，经仔细检查发现发黑处正是TOP221元件的管脚，因此怀疑该元件损坏的元件是因为工作时温度过高导致的。清楚发生问题的地方后，检修人员对电源部分进行检修，利用万用表测试不加电的仪表时，发现TOP221发黑处已经短路并且电源线路中保险电阻已开路，这些都表示TOP221软件已经遭到损坏。处理措施为：换掉已经损坏的元件，同时更换保险电阻。经处理后，智能仪表恢复通电，运行正常。
3.1.2SWP-C90型智能仪表电源单元的检修
该仪表的出现的故障为：仪表不显示并且输出部分表现正常。电路电源。微处理器电源和输出电路电源共同组成了智能仪表电源。但结合出现故障的仪表所表现出来的症状，问题很大程度出现在显示电源和显示单元上，同样经过万能仪表检测，显示电路的电压为+5V，但供电电压却只有3V多，明显存在供压不足，电压过低的现象。最终检测人员确定问题出在稳压集成电路LM7805上，更换后问题依然没有解决。后经多次检测，发现LM7805输出端的滤波电容存在问题，更换之后问题得到解决。
3.2检修输出控制电路故障
智能仪表的输出形式分为三种，分别是上下限报警、连续电流以及位式输出。电流输出之所以经常出现故障，这和它本身的构造有着密切的关系，可控硅的控制和驱动是通过放大器控制三极管调节输出电流的变化来进行的，这就造成了在和外部强电连接时容易出现不确定因素，加上本身就存在调节电位器触头氧化和接触不良的安全隐患，所以极易出现故障问题。
3.3检修连接插头故障
模块化结构因为便于生产和维修，因此在智能仪表中被广泛使用，但有利就有弊，模块之间容易出现故障。就拿常见的SWP-90型仪表举例来说，如果模块间出现上面所说的问题，就会出现可以正常控使用输出控制，但是参数显示却不完整，时好时坏的。
3.4检查软件故障
笔者就曾经遇到过这样一个问题，XMA-500温控仪表出现了各参数无法修改的故障。笔者在对其进行检修时发现参数锁处于锁定状态，参考仪表使用说明书时发现，只有修改参数锁在能进行参数修改。可是却无法将参数锁调整到0000状态。最后确认按键和电路正常之后，只能判定出现故障的是微处理器或者是仪表软件，返回厂家进行修理。
4、结束语
综上所述，在今后的智能仪表抗干扰和故障诊断过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]湛玉凤.智能仪表的抗干扰措施探讨[J].科技促进发展（应用版）.2016（10）：60-62.
[2]沈英才，刘朝英，宋雪玲.智能化仪表的几种程序自检方法[J].河北工业科技.2017（01）：115-116.
关键词：智能仪表；抗干扰；故障；诊断
1、智能仪表的特点
1.1测量数据的存储和处理，是智能测试系统的主要优点。比较数据的分析和处理传统的测试系统，为实时处理和测量结果修正智能测试系统软件。不仅使人们脱离了繁重的手工数据处理操作，而且大大提高了精度和信号数字滤波采集、时间域和频率域分析，以获得更多的信息。
1.2对测量过程的控制和数据处理功能的软件的智能化仪器，这使得它可以一机多用。智能电力需求分析应用于电力系统，不仅可以测量不同功率，功率，电源电压，电流，功率因数，频率，也可以预设电源计划，并结合自动测量，打印，警告和许多其他功能。
1.3测量过程是在软件的控制下，系统CPU的指挥下，按照软件程序，常数值处理，各种转换，逻辑，驱动执行机构完成一个特定的动作，使系统工作按一定的顺序。例如：键盘扫描和测量范围的选择，开关闭合，数据采集，传输和处理，以及显示和打印或是单片微控制器控制操作。
2、智能仪表的抗干扰措施
2.1电源系统
对电源系统采取抗干扰措施的方法很简单，就是隔离开输入输出与系统及与系统相关联的借口，这些被隔离开的部分需要互相保持独立，避免出现彼此间相互影响。通常将电源系统隔离开的方法有两种：直接使用DC/DC变换器，当然这种变换器必须具有隔离直流的功能；为获得不同的直流电源。可以使用具有没有直接关联的变压器的几组次级输出电压，利用这些输出电压分别进行滤波或者整流等处理。
2.2过程通道干扰消除
低压信号是智能仪表中处理最多的信号，经常需要使用长长的电缆将信号源和测量系统相互连接起来，这样造成的后果就是过程通道的实时控制和数据采集工作容易受到周围强电设备的干扰破坏。
2.3主机单元配置干扰消除
2.3.1抑制数字输入端噪声
将RC滤波环节加入到数字电路的接口处，噪声的影响可以利用其延时作用进行控制；将施密特型集成电路加入到滤波器的输出端，抑制输入噪声时可以选择提高输入端的噪声容限。
2.3.2总线设计的可靠性
总线驱动器的配置是为了在提高总线负载能力的同时，改善信号波形。总线信号的逻辑电平会因为总线负载接近最大负载时受到影响，此时为了改善总线的不平衡程度可以链接I/O线至数据线，这种做法是为了提高系统的可靠性。
2.4软件抗干扰措施
呈现毛刺状以及作用时间短是干扰信号最为明显的特点，为了保证采样信号结果一直有效，可以重复采样某一信号；反之多次采样信号不一致的时候，就需要停止采样并发出报警信号；
3、智能仪表的故障诊断
3.1检修电源单元故障
开关电源因为本身具有电路简单以及效率高的特点，是大多数智能仪表供电时候的选择。但是开关电源中基本上都采用了脉冲调制器，比如TOP220等型号，这种内部将PWM控制器和MOSFEET功率开关管二合一的元件，因为内部有大功率元件所以容易出现问题。智能仪表的内部空间设计较为狭窄，各元件之间的距离又比较接近，容易相互影响出现电解电容快速老化的情况。
3.1.1XMA-5600型智能仪表电源单元的检修
该仪表的症状表现为没有控制输出和显示。工作人员将其带回检修时进行检查时，发现位于仪表电源部分的线路板出现发黑现象，经仔细检查发现发黑处正是TOP221元件的管脚，因此怀疑该元件损坏的元件是因为工作时温度过高导致的。清楚发生问题的地方后，检修人员对电源部分进行检修，利用万用表测试不加电的仪表时，发现TOP221发黑处已经短路并且电源线路中保险电阻已开路，这些都表示TOP221软件已经遭到损坏。处理措施为：换掉已经损坏的元件，同时更换保险电阻。经处理后，智能仪表恢复通电，运行正常。
3.1.2SWP-C90型智能仪表电源单元的检修
该仪表的出现的故障为：仪表不显示并且输出部分表现正常。电路电源。微处理器电源和输出电路电源共同组成了智能仪表电源。但结合出现故障的仪表所表现出来的症状，问题很大程度出现在显示电源和显示单元上，同样经过万能仪表检测，显示电路的电压为+5V，但供电电压却只有3V多，明显存在供压不足，电压过低的现象。最终检测人员确定问题出在稳压集成电路LM7805上，更换后问题依然没有解决。后经多次检测，发现LM7805输出端的滤波电容存在问题，更换之后问题得到解决。
3.2检修输出控制电路故障
智能仪表的输出形式分为三种，分别是上下限报警、连续电流以及位式输出。电流输出之所以经常出现故障，这和它本身的构造有着密切的关系，可控硅的控制和驱动是通过放大器控制三极管调节输出电流的变化来进行的，这就造成了在和外部强电连接时容易出现不确定因素，加上本身就存在调节电位器触头氧化和接触不良的安全隐患，所以极易出现故障问题。
3.3检修连接插头故障
模块化结构因为便于生产和维修，因此在智能仪表中被广泛使用，但有利就有弊，模块之间容易出现故障。就拿常见的SWP-90型仪表举例来说，如果模块间出现上面所说的问题，就会出现可以正常控使用输出控制，但是参数显示却不完整，时好时坏的。
3.4检查软件故障
笔者就曾经遇到过这样一个问题，XMA-500温控仪表出现了各参数无法修改的故障。笔者在对其进行检修时发现参数锁处于锁定状态，参考仪表使用说明书时发现，只有修改参数锁在能进行参数修改。可是却无法将参数锁调整到0000状态。最后确认按键和电路正常之后，只能判定出现故障的是微处理器或者是仪表软件，返回厂家进行修理。
4、结束语
综上所述，在今后的智能仪表抗干扰和故障诊断过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]湛玉凤.智能仪表的抗干扰措施探讨[J].科技促进发展（应用版）.2016（10）：60-62.
[2]沈英才，刘朝英，宋雪玲.智能化仪表的几种程序自检方法[J].河北工业科技.2017（01）：115-116.