孔祥伟
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摘要：工业生产范围的扩大，使得仪器仪表应用范围扩大，对于仪器仪表的技术含量要求也在提升，同时，仪器仪表系统的使用条件或环境也和以往大不相同，外部环境对仪器仪表运行的干扰也在发生着变化。所以，在设计和测试仪器仪表系统的过程中，不仅要结合仪器仪表系统本身的特点，也要结合仪器仪表系统的运行环境和条件，提高仪器仪表运行可靠性，同时，明确主要干扰源，针对性地进行分析和优化，并采取相对应的抗干扰措施，强化仪器仪表系统的运行质量，进一步提升仪器仪表在工业生产中的应用效果。本文主要分析仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计。
关键词：仪器仪表；可靠性分析；抗干扰设计
引言
可靠性与抗干扰能力作为仪器仪表在正常投入运转中最为关键的两个影响因素，甚至决定着仪器仪表在进行生产加工中的精确效果。特别是随着近年来仪器仪表应用范围的扩大和技术含量的提升，其使用条件和环境也日趋严格。因此，提高仪器仪表的可靠性与抗干扰能力至关重要。
1、仪器仪表的可靠性概述
可靠性分析，在仪器仪表可靠性设计过程中，相关工作人员需要结合当前的工作操作环境进行全面分析，还要对仪器仪表的平衡系统加以综合测评，了解仪器仪表的内部参数，对于提高使用质量方面提供理论依据，还要了解仪器仪表设备的最终使用价值，需要从以下两方面入手：第一方面，相关技术人员在进行可靠性设计时，要确保仪器仪表中所涉及的电子元件具备较高的可靠性，能够达到生产标准，通过组件质量确保仪器仪表的可靠性，对于一些相对复杂烦琐的部分，要进行精简设计，在保证功能完整的同时，确定能够投入正常使用。要注重仪器仪表中的一些重要环节机械部分是否能够保持正常运转，确保重要零件部分的牢固、可靠、完整。开展仪器仪表的合理化设计，减少故障发生的概率，处理阶段要精简。以可靠性为主，尽量减少一些烦琐的环节。第二方面，设计人员要不断学习新技术，将新技术和新理念应用到仪器仪表设计中。确保仪器仪表的设计能够符合现阶段大部分生产机器的需要，积极推动现代化发展，在提升设计合理性的同时，注重仪器仪表的使用不应当全部自动化，仍然需要保留一部分自由控制设计。
2、仪器仪表的抗干扰分析
一般而言，影响仪器系统运作的因素是内部开关、变压器等。，以及外部电气设备的影响。为了设计一个抗干扰系统，首先必须明确确定干扰的来源，具体如下:首先，通过分析内部开关和变压器的情况，可以确定这些设备是否影响仪器系统的运行，同时，有关设计者也可以设计一个防干扰系统此外，确保高压电网和变压器磁场的稳定，有助于有效消除仪器的感应潜力，有效减少对系统运行的干扰。其次，静电感应是仪器运行期间最容易发生的干扰因素，即两个电场之间的相互作用，通常发生在仪器周围的电气设备中，等等。因此，有关设计者应考虑提高仪器的静电强度，以提高系统的工作质量。最后，干扰因素，如振动干扰因素和化学干扰因素，也称为矩阵干扰，是连续干扰，主要是由于与信号的串行连接，也影响仪器的运行。
3、常见的仪器仪表故障检测方法
目前，常见的仪器仪表故障检查方法包括以下几点：第一点是自诊断方法，许多仪器仪表是以单片机作为基础，而自身会存在自动检测的功能，因此，系统在处于维护过程中需要了解仪器仪表自身的自动检测特性来判断其出现的故障。第二点是仪表线路的诊断，一些智能化的仪表内部具有自动诊断功能，而利用这一功能，在实际仪器仪表的可靠性与抗干扰分析当中，设计时能够在最短时间内找到测量环节中出现的故障。同时，机械产品制造过程需要与仪器仪表运行机制相适应，能够客观反映出机械制造工艺的可靠性水平，并且在实际应用过程中进行定量的计算。
第三点是观察法，仪器仪表出现故障后，工作人员要了解故障前后的情况并加以对比，判断其外观是不是人为损坏，但外观正常时排除人为损坏这一情况，需要及时断电，还要对仪器仪表所涉及的一些机械零件部分进行仿真模拟分析，了解其中出现的问题并找出科学解决方法，保证机械产品质量和水平。将各个部件作为重点检查对象，并进行针对性的处理。第四点是替代法，目前许多智能仪表的结构均是以单元模块为主。而出现问题的主要原因也是单元模块损坏、失效或是接插不良而替换相同的部件往往能够有效排除这一原因。
4、仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计
4.1抗干扰的设计措施
基于干扰仪器和来源的因素更广更复杂。因此，有关设计人员必须对干扰因素进行详细分析和研究，并制定和执行适当措施，以合理有效地提高其抗御干扰的能力，并确保系统正常运行。首先，受影响的设计者可以扭转所有涉及的扭转信号线，以确保减小信号电路的面积，从而增加仪器与扰动系数之间的阻力。此外，还可以有效地延长系统之间的距离，以便更好地将导线分布到系统中，并提高导线的抗干扰能力。此外，工作人员可以减少仪器周围的静电和电磁能量，使其不再受到电磁或静电危害，从而提高生产力。
4.2抗干扰设计的措施深化
抗干扰设计，仪器仪表抗干扰设计方法比较多，为了有效减小外界环境对仪器仪表运行的影响，设计人员要做好评估工作，不断提升仪器仪表的抗干扰能力。例如，设计人员可以采取共模干扰抑制模式，由于仪器仪表内部系统信号的电平比较低，当共模干扰信号出现变化时，会产生严重的干扰现象，因此，为了保证仪器仪表运行的可靠性，设计人员可以采取接地处理方式，将信号源电路进行准确连接，并做好相应的接地处理，从根本上减少干扰现象的出现。通过运用合理的抗干扰设计方案，能够保证仪器仪表的可靠性得到有效提升，减小外界环境对仪器仪表的影响。设计人员也可以结合仪器仪表的总体运行情况，采用合理的抗干扰设计方案，保证信号线与动力线之间的距离符合相关规定，并合理布置回路，防止杂散磁场的出现。
4.3提升仪器仪表可靠性的策略
为了确保仪器可靠性设计的顺利进行，设计者必须结合仪器的实际运行情况，进行相应的分析工作，结合质量标准，有效提高设备可靠性，充分体现仪器的实用性。例如，在分析文书的可靠性时，设计者必须结合系统的运行状况，合理优化文书的内部结构，同时提高文书的内部结构完整性，确保文书的可靠性符合相关条例。此外，设计者可以结合仪表的内部结构特点，利用先进的设计技术，不断调整仪表运行过程，并在保证生产系统安全运行的基础上不断提高仪表整体设计质量。对于有关的设计者来说，在实际工作中，需要定期审查仪器，对探测数据进行详细分析，有效地减少仪器故障的可能性，提高仪器的整体运行质量。
提高仪器和仪器系统的可靠性对于提高系统质量至关重要。一方面，为了简化结构以提高效率，还需要在科技时代积极合理地采用相对成熟的技术和科学设计技术，以便有效地加强仪器设计的标准化和科学；另一方面，仪器部件的设计人员如果要合理地确保仪器能够达到高可靠性，首先必须在最坏的情况下设计电路和相关部件。并在这种情况下，在得到最不合理的结果后进行整体考虑比较，在选择部件时考虑最不合理的值，使部件能够应对最坏的情况，从而减少仪器故障的发生，最大限度地发挥系统的控制功能。
结束语
总而言之，仪器仪表的可靠性与抗干扰的设计对于稳定仪器仪表的使用、提高其生产加工中的精度至关重要，因此，要注重引进现代化制造工艺和设计技术，全面分析仪器仪表可能遇到的干扰因素，并进行针对性治理。
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