一种工业触摸屏的抗干扰装置、工业触摸屏和工业设备

技术领域

本发明属于工业触摸屏技术领域，具体涉及一种工业触摸屏的抗干扰装置、工业触摸屏和工业设备，尤其涉及一种工业触摸屏的抗干扰的滤波电路、具有该抗干扰的滤波电路的工业触摸屏、以及具有该工业触摸屏的工业设备。

背景技术

随着智能化技术的迅猛发展，大型工业设备开始普遍装配工业触摸屏进行设备操作与监控。但随着工业触摸屏的大量应用，其干扰问题也逐渐暴露出来。例如：由于工业触摸屏所处的电磁环境恶劣导致工业触摸屏出现干扰，由于与工业触摸屏相连的工业设备产生的干扰信号导致工业触摸屏出现干扰，由于工业触摸屏的接地与工业设备的机壳地相接在一起时工业设备的机壳上的干扰信号倒流回工业触摸屏导致工业触摸屏出现干扰，等等。但是，工业触摸屏的抗干扰能力有限，若无法滤除工业触摸屏出现的干扰，则会影响工业触摸屏自身的安全性和工作可靠性。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种工业触摸屏的抗干扰装置、工业触摸屏和工业设备，以解决工业触摸屏所处的电磁环境恶劣、与工业触摸屏相连的工业设备产生的干扰信号、工业触摸屏的接地与工业设备的机壳地相接在一起时工业设备的机壳上的干扰信号倒流回工业触摸屏等，均会导致工业触摸屏出现干扰；若无法滤除工业触摸屏出现的干扰，则会影响工业触摸屏自身的安全性和工作可靠性的问题，达到通过采用差分电路的形式，结合差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，对工业触摸屏的干扰信号进行滤除，能够提高工业触摸屏的抗干扰能力，有利于提高工业触摸屏自身的安全性和工作可靠性的效果。

本发明提供一种工业触摸屏的抗干扰装置中，所述工业触摸屏的供电电源为差分电源，所述差分电源具有正电源和负电源；所述工业触摸屏具有供电电源接入端和控制主板；所述工业触摸屏的抗干扰装置，以差分电路的形式，设置在所述供电电源接入端和所述控制主板之间；所述工业触摸屏的抗干扰装置，包括：差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块；所述扼流圈，具有差模部分和共模部分；其中，所述差模电容与所述扼流圈的差模部分，构成差模滤波模块；所述差模滤波模块，在所述正电源的输出侧与所述负电源的输出侧，以差分电路的形式设置，用于对所述工业触摸屏的差模干扰信号进行滤除；所述共模电容与所述扼流圈的共模部分，构成共模滤波模块；所述共模滤波模块，在所述正电源的输出侧与所述负电源的输出侧，以差分电路的形式设置，且位于所述差模滤波模块的后端，用于在所述正电源对地、以及所述负电源对地的共模路径上，对所述工业触摸屏的共模干扰信号进行滤除；所述泄放模块，设置在所述共模路径上，用于增大所述共模路径的阻抗，并在所述共模路径上对所述工业触摸屏的共模干扰信号进行消耗；所述单向模块，设置在所述共模路径上，用于防止与所述工业触摸屏相连的工业设备的机壳上的干扰信号通过所述共模路径流入所述工业触摸屏。

在一些实施方式中，所述共模电容，位于所述共模路径上；在所述共模路径上，所述泄放模块位于所述共模电容的前端，且所述单向模块也位于所述共模电容的前端。

在一些实施方式中，在所述共模路径上，所述泄放模块、所述二极管模块、以及所述共模电容，依次设置在所述供电电源接入端中所述负电源的接入端与地线连接端之间，和/或，所述泄放模块、所述二极管模块、以及所述共模电容，依次设置在所述供电电源接入端中所述正电源的接入端与地线连接端之间；其中，在所述共模路径上，所述单向模块位于所述泄放模块与所述共模电容之间；并且，所述单向模块的正向端与所述泄放模块相连，所述单向模块的反向端与所述共模电容相连。

在一些实施方式中，所述供电电源接入端，包括：正电源的接入端、负电源的接入端和地线连接端；所述差模电容，包括：第一X电容和第二X电容；所述扼流圈，具有第一部分和第二部分；其中，所述正电源的接入端，经所述第一X电容后，与所述负电源的接入端相连；所述正电源的接入端，经所述扼流圈的第一部分后，连接至输出端的第一连接端；所述输出端的第一连接端，经所述第二X电容后，与所述输出端的第二连接端相连；所述输出端的第一连接端与所述输出端的第二连接端，作为所述控制主板的供电接入端，用于连接至所述控制主板；所述负电源的接入端，经所述扼流圈的第二部分后，连接至所述输出端的第二连接端。

在一些实施方式中，所述供电电源接入端，包括：正电源的接入端、负电源的接入端和地线连接端；所述共模路径的数量为四个，四个所述共模路径，包括：第一路径、第二路径、第三路径和第四路径；在所述第一路径、所述第二路径、所述第三路径和所述第四路径中的每个路径中，设置有所述泄放模块、所述单向模块和所述共模电容；其中，所述第一路径，位于所述供电电源接入端，设置在所述负电源的接入端与所述地线连接端之间；所述第二路径，位于所述供电电源接入端，设置在所述正电源的接入端与所述地线连接端之间；所述第三路径，位于所述控制主板的供电接入端，设置在所述控制主板的供电接入端的负电压供电端与所述地线连接端之间；所述第四路径，位于所述控制主板的供电接入端，设置在所述控制主板的供电接入端的正电压供电端与所述地线连接端之间。

在一些实施方式中，所述供电电源接入端，包括：正电源的接入端、负电源的接入端和地线连接端；所述共模路径的数量为四个，四个所述共模路径，包括：第一路径、第二路径、第三路径和第四路径；在所述第一路径、所述第二路径、所述第三路径和所述第四路径中的每个路径中，设置有所述泄放模块、所述单向模块和所述共模电容；其中，所述第一路径，位于所述供电电源接入端，且位于所述第一X电容的后端，设置在所述负电源的接入端与所述地线连接端之间；所述第二路径，位于所述供电电源接入端，且位于所述第一X电容的后端，设置在所述正电源的接入端与所述地线连接端之间；所述第三路径，位于所述控制主板的供电接入端，且位于所述第二X电容的后端，设置在所述控制主板的供电接入端的负电压供电端与所述地线连接端之间；所述第四路径，位于所述控制主板的供电接入端，且位于所述第二X电容的后端，设置在所述控制主板的供电接入端的正电压供电端与所述地线连接端之间。

在一些实施方式中，所述第二路径，位于所述第一路径的后端；所述第三路径，位于所述第二路径的后端；所述第四路径，位于所述第三路径的后端。

在一些实施方式中，所述共模电容，包括：Y电容；所述单向模块，包括：二极管模块；所述泄放模块，包括：电阻模块；其中，所述二极管模块的阳极，为所述单向模块的正向端；所述二极管模块的阴极，为所述单向模块的反向端。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种工业触摸屏，包括：以上所述的工业触摸屏的抗干扰装置。

与上述工业触摸屏相匹配，本发明再一方面提供一种工业设备，包括：以上所述的工业触摸屏。

由此，本发明的方案，通过在工业触摸屏的差分电源与控制主板之间，以差分电路的形式，设置差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，利用差模电容与扼流圈的差模特性，对工业触摸屏的差模干扰信号进行滤除；利用共模电容和扼流圈的共模特性，对工业触摸屏的共模干扰信号进行滤除；利用泄放模块，抬高工业触摸屏的共模干扰信号的泄放路径的阻抗，并对工业触摸屏的共模干扰信号进行消耗；利用单向模块的单向导通特性，防止与工业触摸屏相连的工业设备的机壳上的干扰通过共模干扰信号流入工业触摸屏；从而，通过采用差分电路的形式，结合差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，对工业触摸屏的干扰信号进行滤除，能够提高工业触摸屏的抗干扰能力，有利于提高工业触摸屏自身的安全性和工作可靠性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的工业触摸屏的抗干扰装置的一实施例的结构示意图；

图2为相关方案中的工业触摸屏滤波电路的一实施例的结构示意图；

图3为本发明的抗干扰的滤波电路的一实施例的结构示意图；

图4为未使用本发明的抗干扰的滤波电路的干扰频谱测试结果示意图；

图5使用本发明的抗干扰的滤波电路的干扰频谱测试结果示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到，工业触摸屏所处的电磁环境恶劣，经常出现触摸不灵敏、误触发、触摸失效等问题。大型工业设备的压缩机、变频器、高速开断的器件等强干扰源会产生较大的磁场和电场，其产生的干扰信号会通过线缆进入工业触摸屏，这是导致工业触摸屏出现干扰的主要原因。

针对工业触摸屏出现干扰的问题，相关方案中主要是通过利用滤波电容和扼流圈进行滤波。但由于大型工业设备产生的干扰信号能量大，相关方案中利用旁路电容(如滤波电容)进行滤波的设计方法不能尽快地使干扰信号释放。同时，工业触摸屏在安装时会和工业设备的机壳相连，工业触摸屏的接地和工业设备的机壳地连接在了一起，而工业设备由于自身干扰强，加上所处的工业环境恶劣，存在较强干扰，为了泄放这些干扰信号，一般都是采用接地的方式来释放工业设备的这些干扰信号。这时，工业设备的机壳会存在很强的干扰信号，当工业触摸屏的接地与工业设备的机壳地接在一起时会导致工业设备的机壳上的干扰信号倒流回工业触摸屏，导致工业触摸屏被干扰。

可见，工业触摸屏所处的电磁环境恶劣、与工业触摸屏相连的工业设备产生的干扰信号、工业触摸屏的接地与工业设备的机壳地相接在一起时工业设备的机壳上的干扰信号倒流回工业触摸屏等，均会导致工业触摸屏出现干扰；若无法滤除工业触摸屏出现的干扰，则会影响工业触摸屏自身的安全性和工作可靠性。

一些方案提供一种工业触摸屏滤波组件，采用三级台阶的形式进行滤波防护，利用磁环和电感进行主要滤波；既有静电防护和一定的低频抗干扰防护，但由于电感的有效滤波频段较低，且方案也会接地，无法防护工业设备自身的干扰通过地线进入工业触摸屏，可能会导致工业触摸屏受到干扰后灵敏度降低或者失效。

图2为相关方案中的工业触摸屏滤波电路的一实施例的结构示意图。如图2所示的工业触摸屏滤波电路，包括：电容C1、电容C2、扼流圈L。24V电源，经输入端的第一接线端子后输入，输出端的第二接线端子接地GND。输入端的第一接线端子，电容C1后接地GND。输入端的第一接线端子，经扼流圈L的第一部分后，连接至输出端的第一输出端子。输出端的第一输出端子，经电容C2后，连接至输出端的第二输出端子。输出端的第二输出端子，经扼流圈L的第二部分后，连接至输入端的第二接线端子。

其中，该工业触摸屏滤波电路，利用电容C1、电容C2和扼流圈L进行干扰信号的滤除，在工业设备的机壳存在较少干扰且干扰信号频率较低时滤波效果较好。但是由于工业设备电磁环境较复杂，且工业设备功率较大，其压缩机、变频器等干扰源会产生极强的干扰信号，而工业设备采用接机壳地的方式将这些极强的干扰信号通过机壳接地泄放出去。这时工业设备的机壳自身就存在很强的干扰信号，这些干扰信号会形成驱动电流沿着阻抗降低的路径进行扩散。通常工业触摸屏在安装至工业设备上时，会将地线接到工业设备的机壳上，这时机壳上的干扰信号就会沿着此路径进入工业触摸屏，导致工业触摸屏被干扰，最终出现触摸失灵等问题。

所以，本发明的方案提供一种工业触摸屏的抗干扰装置，具体是一种工业触摸屏的抗干扰的滤波电路，针对工业触摸屏的供电电源为差分电源的情况，在该差分电源的输出端，采用差分电路的形式，设置差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，利用差模电容和扼流圈对干扰信号中的差模干扰信号进行滤除，利用共模电容和扼流圈对干扰信号中的共模干扰信号进行滤除，利用泄放模块对干扰信号进行能量消耗，利用单向模块防止工业触摸屏接地时的干扰信号逆流，实现对工业触摸屏的干扰信号的全面滤除和防护，有利于提高工业触摸屏的抗干扰能力，提高工业触摸屏自身的安全性和工作可靠性。

根据本发明的实施例，提供了一种工业触摸屏的抗干扰装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述工业触摸屏的供电电源为差分电源，所述差分电源具有正电源和负电源，正电源如+12V电源，负电源如-12V电源；所述工业触摸屏具有供电电源接入端和控制主板；所述工业触摸屏的抗干扰装置，以差分电路的形式，设置在所述供电电源接入端和所述控制主板之间；所述工业触摸屏的抗干扰装置，包括：差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块；所述扼流圈，具有差模部分和共模部分。

其中，所述差模电容与所述扼流圈的差模部分，构成差模滤波模块；所述差模滤波模块，在所述正电源的输出侧与所述负电源的输出侧，以差分电路的形式设置，用于对所述工业触摸屏的差模干扰信号进行滤除。

所述共模电容与所述扼流圈的共模部分，构成共模滤波模块；所述共模滤波模块，在所述正电源的输出侧与所述负电源的输出侧，以差分电路的形式设置，且位于所述差模滤波模块的后端，用于在所述正电源对地、以及所述负电源对地的共模路径上，对所述工业触摸屏的共模干扰信号进行滤除。

所述泄放模块，设置在所述共模路径上，用于增大所述共模路径的阻抗，并在所述共模路径上对所述工业触摸屏的共模干扰信号进行消耗。

所述单向模块，设置在所述共模路径上，用于防止与所述工业触摸屏相连的工业设备的机壳上的干扰信号通过所述共模路径流入所述工业触摸屏。

本发明的方案提供的一种工业触摸屏的抗干扰的滤波电路，针对工业触摸屏的供电电源为差分电源的情况，在该差分电源的输出端，采用差分电路的形式，设置差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，利用差模电容和扼流圈对干扰信号中的差模干扰信号进行滤除，利用共模电容和扼流圈对干扰信号中的共模干扰信号进行滤除，利用泄放模块对干扰信号进行能量消耗，利用单向模块防止工业触摸屏接地时的干扰信号逆流，实现对工业触摸屏的干扰信号的全面滤除和防护，有利于提高工业触摸屏的抗干扰能力，提高工业触摸屏自身的安全性和工作可靠性。

在一些实施方式中，所述共模电容，位于所述共模路径上；在所述共模路径上，所述泄放模块位于所述共模电容的前端，且所述单向模块也位于所述共模电容的前端。

优选地，在所述共模路径上，所述泄放模块、所述二极管模块、以及所述共模电容，依次设置在所述供电电源接入端中所述负电源的接入端与地线连接端之间，和/或，所述泄放模块、所述二极管模块、以及所述共模电容，依次设置在所述供电电源接入端中所述正电源的接入端与地线连接端之间。其中，在所述共模路径上，所述单向模块位于所述泄放模块与所述共模电容之间；并且，所述单向模块的正向端，如二极管的阳极与所述泄放模块相连，所述单向模块的反向端，如二极管的阴极，与所述共模电容相连。

工业触摸屏的干扰一般有差模干扰和共模干扰，在本发明的方案中，差模电容(如X电容)及差分电路的设计，可有效滤除差模干扰；共模电容(如Y电容)可有效滤除共模干扰。同时，在本发明的方案中，利用二极管的单向导通性，起到一个防止干扰信号逆流的作用。从而，增强了工业触摸屏产品的抗干扰性能，能有效降低工业触摸屏受到的干扰，解决工业触摸屏因干扰失灵的问题。综合而言，本发明的方案，通用性较强，抗干扰效果明显，可应对工业触摸屏的所有的干扰情况，故具有通用性。

在一些实施方式中，所述供电电源接入端，包括：正电源的接入端、负电源的接入端和地线连接端，正电源接入端如+12V电源的接线端子，负电源接入端如-12V电源的接线端子，地线连接端如接地端GND的接线端子；所述差模电容，包括：第一X电容和第二X电容，第一X电容如电容CX1，第二X电容如电容CX2；所述扼流圈，具有第一部分和第二部分。

其中，所述正电源的接入端，经所述第一X电容后，与所述负电源的接入端相连。

所述正电源的接入端，经所述扼流圈的第一部分后，连接至输出端的第一连接端；所述输出端的第一连接端，经所述第二X电容后，与所述输出端的第二连接端相连；所述输出端的第一连接端与所述输出端的第二连接端，作为所述控制主板的供电接入端，用于连接至所述控制主板。

所述负电源的接入端，经所述扼流圈的第二部分后，连接至所述输出端的第二连接端。

具体地，图3为本发明的抗干扰的滤波电路的一实施例的结构示意图。如图3所示，利用电容CX1、电容CX2和扼流圈L的差模特性，对差模干扰信号进行滤除。

在一些实施方式中，在未限定所述差模电容包括第一X电容和第二X电容的情况下，所述供电电源接入端，包括：正电源的接入端、负电源的接入端和地线连接端，正电源接入端如+12V电源的接线端子，负电源接入端如-12V电源的接线端子，地线连接端如接地端GND的接线端子；所述共模路径的数量为四个，四个所述共模路径，包括：第一路径、第二路径、第三路径和第四路径；在所述第一路径、所述第二路径、所述第三路径和所述第四路径中的每个路径中，设置有所述泄放模块、所述单向模块和所述共模电容。

其中，所述第一路径，位于所述供电电源接入端(即位于所述扼流圈的前端)，设置在所述负电源的接入端与所述地线连接端之间；所述第二路径，位于所述供电电源接入端(即位于所述扼流圈的前端)，设置在所述正电源的接入端与所述地线连接端之间；所述第三路径，位于所述控制主板的供电接入端(即位于所述扼流圈的后端)，设置在所述控制主板的供电接入端的负电压供电端与所述地线连接端之间；所述第四路径，位于所述控制主板的供电接入端(即位于所述扼流圈的后端)，设置在所述控制主板的供电接入端的正电压供电端与所述地线连接端之间。

在一些实施方式中，在已限定所述差模电容包括第一X电容和第二X电容的情况下，所述供电电源接入端，包括：正电源的接入端、负电源的接入端和地线连接端，正电源接入端如+12V电源的接线端子，负电源接入端如-12V电源的接线端子，地线连接端如接地端GND的接线端子；所述共模路径的数量为四个，四个所述共模路径，包括：第一路径、第二路径、第三路径和第四路径；在所述第一路径、所述第二路径、所述第三路径和所述第四路径中的每个路径中，设置有所述泄放模块、所述单向模块和所述共模电容。

其中，所述第一路径，位于所述供电电源接入端(即位于所述扼流圈的前端)，且位于所述第一X电容的后端，设置在所述负电源的接入端与所述地线连接端之间。

所述第二路径，位于所述供电电源接入端(即位于所述扼流圈的前端)，且位于所述第一X电容的后端，设置在所述正电源的接入端与所述地线连接端之间。

所述第三路径，位于所述控制主板的供电接入端(即位于所述扼流圈的后端)，且位于所述第二X电容的后端，设置在所述控制主板的供电接入端的负电压供电端与所述地线连接端之间。

所述第四路径，位于所述控制主板的供电接入端(即位于所述扼流圈的后端)，且位于所述第二X电容的后端，设置在所述控制主板的供电接入端的正电压供电端与所述地线连接端之间。

优选地，所述第二路径，位于所述第一路径的后端；所述第三路径，位于所述第二路径的后端；所述第四路径，位于所述第三路径的后端。

具体地，所述第一路径，位于所述供电电源接入端(即位于所述扼流圈的前端)，且位于所述第一X电容的后端，设置在所述负电源的接入端与所述地线连接端之间；所述第二路径，位于所述供电电源接入端(即位于所述扼流圈的前端)位于所述第一X电容的后端，且位于所述第一路径的后端，设置在所述正电源的接入端与所述地线连接端之间；所述第三路径，位于所述控制主板的供电接入端(即位于所述扼流圈的后端)，且位于所述第二X电容的后端，设置在所述控制主板的供电接入端的负电压供电端与所述地线连接端之间；所述第四路径，位于所述控制主板的供电接入端(即位于所述扼流圈的后端)，位于所述第二X电容的后端，且位于所述第三路径的后端，设置在所述控制主板的供电接入端的正电压供电端与所述地线连接端之间。

在一些实施方式中，所述共模电容，包括：Y电容，如电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4；所述单向模块，包括：二极管模块，如二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；所述泄放模块，包括：电阻模块，如电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4。

其中，所述二极管模块的阳极，为所述单向模块的正向端；所述二极管模块的阴极，为所述单向模块的反向端。

具体地，如图3所示的抗干扰的滤波电路，包括：电容CX1、电容CX2、电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，以及扼流圈L。其中，+12V电源的接线端子，经电容CX1后连接至-12V电源的接线端子；-12V电源的接线端子，经电阻R1后连接至二极管D1的阳极，二极管D1的阴极经电容CY1后，连接至接地端GND的接线端子。+12V电源的接线端子，经电阻R2后连接至二极管D2的阳极，二极管D2的阴极经电容CY2后，连接至接地端GND的接线端子。+12V电源的接线端子，经扼流圈L的第一部分后，连接至输出端(即OUT端)的第一接线端子；输出端的第二接线端子，经扼流圈L的第二部分后，连接至-12V电源的接线端子。输出端的第一接线端子，经电容CX2后，连接至输出端的第二接线端子。输出端的第二接线端子，经电阻R3后连接至二极管D3的阳极，二极管D3的阴极经电容CY3后，连接至接地端GND的接线端子。输出端的第一接线端子，经电阻R4后连接至二极管D4的阳极，二极管D4的阴极经电容CY4后，连接至接地端GND的接线端子。

如图3所示的抗干扰的滤波电路，设计为差分电路形式。利用电容CX1、电容CX2和扼流圈L的差模特性，对差模干扰信号进行滤除；利用电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4及扼流圈L的共模特性，对共模干扰信号进行滤除；由于Y电容(即电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4)在高频干扰时，阻抗较低，可能会出现信号直接通过Y电容到地，而不经过扼流圈L，导致扼流圈L被短路，起不到有效的滤波效果。所以，如图3所示的抗干扰的滤波电路，在Y电容支路中增加了电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，可有效抬高此路径阻抗，强制干扰信号流过扼流圈L，防止扼流圈L被短路，确保任何情况下干扰信号均能流过扼流圈L，起到高效的滤波效果。同时差模干扰信号和共模干扰信号同时滤除的设计也可有效解决干扰信号的差共模转换的问题。

对于工业触摸屏地线接机壳导致机壳干扰流入工业触摸屏问题，本发明的方案中，如图3所示的抗干扰的滤波电路，在共模路径上增加了二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，利用其单向导通性特征，再增加电阻R，提升该路径阻抗的措施，可有效防止机壳上的干扰流入工业触摸屏，防止工业触摸屏被干扰失效。其中，在Y电容支路中增加了Y电容、二极管和电阻R，电阻R如电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4。Y电容以提供泄放路径的方式滤除共模干扰，二极管利用其单向导通性防止“地”的共模干扰回流到主板，电阻R则通过消耗的方式进行干扰信号的滤除，Y电容、二极管、电阻R共同起作用，实现最终提升抗干扰的目的。

在如图3所示的抗干扰的滤波电路中，CY电容(如电容CX1、电容CX2)的电容值的推荐取值为1nF-10nF，CX电容(如电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4)的电容值的推荐取值0.1uF-0.47uF，电阻R(如电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4)的推荐取值为50欧以内。如图3所示的抗干扰的滤波电路的滤波效果及抗干扰能力具有较好的通用性，不会随着设备的走线布局、结构变化而发生变化，可极大节省产品开发时间与成本。下面列举一种具体实施案例，对如图3所示的抗干扰的滤波电路的滤波效果及抗干扰能力进行示例性说明。

图4为未使用本发明的抗干扰的滤波电路的干扰频谱测试结果示意图。某工业离心机组在未采用如图3所示的抗干扰的滤波电路时，出现工业触摸屏灵敏度明显降低的现象。在工业触摸屏滤波后端测试频谱，1.773MHz干扰能量为-32.39dBm，6.966MHz干扰能量为-46.2dBm，13.832MHz干扰能量为-41.02dBm，干扰频谱测试结果如图4所示，干扰能量极强。

图5使用本发明的抗干扰的滤波电路的干扰频谱测试结果示意图。采用图3所示的滤波电路，在工业触摸屏滤波后端测试频谱，1.773MHz干扰能量为-55.7dBm，6.966MHz干扰能量为-64dBm，13.832MHz干扰能量为-74.71dBm，干扰频谱测试结果如图5所示，干扰信号能量可减小20-30dBm，滤波效果明显改善，抗干扰能力得到有效提升，工业触摸屏灵敏度降低问题得到解决。

本发明的方案，采取了差分电路的形式，利用差分电路更不易产生差模干扰信号与共模干扰信号转换的特性，结合差模电容和扼流圈，进行差模滤波设计，可解决差模干扰问题；在差模滤波的基础上，利用共模电容进行共模干扰滤除，同时利用RC，即可提供泄放路径；同时利用R进行能量消耗，解决工业环境干扰信号强度大、泄放慢的问题。本发明的方案，在共模回路上增加了二极管，利用二极管的单向导电性，可有效防止工业触摸屏接地时的干扰信号“逆流”，将原本通过地线流入工业触摸屏的干扰信号，这样结合前述的抗共模干扰措施，可大幅提升共模的抗干扰能力，最终实现提升工业触摸屏的抗干扰能力，即使在复杂的电磁环境中，无论工业触摸屏接地与否均可确保工业触摸屏的正常工作。

本发明的方案提供的一种工业触摸屏的抗干扰的滤波电路，是一种适用于工业强干扰环境的滤波电路，具有较高的通用性，适用于大部分的工业触摸屏产品，能够有效滤除工业设备产生的干扰，在工业环境的强干扰环境下滤波效果尤为突出，可有效提升工业触摸屏的抗干扰能力，解决了工业触摸屏易被干扰的问题。有一些方案，主要是针对高频信号，其设计是通过共模扼流圈和旁路电容，有意识的将干扰信号往底线上引导，然后通过增加电阻进行消耗，从而实现滤波的目的。而本发明的方案，是对共模干扰信号和差模干扰信号同时进行滤波，并不需要强制引导干扰信号去底线，相反，为了防止底线上过强的干扰信号逆流会工业触摸屏，专门设计了RCD滤波电路进行干扰信号的滤除。

采用本发明的技术方案，通过在工业触摸屏的差分电源与控制主板之间，以差分电路的形式，设置差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，利用差模电容与扼流圈的差模特性，对工业触摸屏的差模干扰信号进行滤除；利用共模电容和扼流圈的共模特性，对工业触摸屏的共模干扰信号进行滤除；利用泄放模块，抬高工业触摸屏的共模干扰信号的泄放路径的阻抗，并对工业触摸屏的共模干扰信号进行消耗；利用单向模块的单向导通特性，防止与工业触摸屏相连的工业设备的机壳上的干扰通过共模干扰信号流入工业触摸屏；从而，通过采用差分电路的形式，结合差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，对工业触摸屏的干扰信号进行滤除，能够提高工业触摸屏的抗干扰能力，有利于提高工业触摸屏自身的安全性和工作可靠性。

根据本发明的实施例，还提供了对应于工业触摸屏的抗干扰装置的一种工业触摸屏。该工业触摸屏可以包括：以上所述的工业触摸屏的抗干扰装置。

具体地，在该工业触摸屏中，设置有如图3所示的抗干扰的滤波电路。如图3所示的抗干扰的滤波电路，包括：电容CX1、电容CX2、电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，以及扼流圈L。其中，+12V电源的接线端子，经电容CX1后连接至-12V电源的接线端子；-12V电源的接线端子，经电阻R1后连接至二极管D1的阳极，二极管D1的阴极经电容CY1后，连接至接地端GND的接线端子。+12V电源的接线端子，经电阻R2后连接至二极管D2的阳极，二极管D2的阴极经电容CY2后，连接至接地端GND的接线端子。+12V电源的接线端子，经扼流圈L的第一部分后，连接至输出端(即OUT端)的第一接线端子；输出端的第二接线端子，经扼流圈L的第二部分后，连接至-12V电源的接线端子。输出端的第一接线端子，经电容CX2后，连接至输出端的第二接线端子。输出端的第二接线端子，经电阻R3后连接至二极管D3的阳极，二极管D3的阴极经电容CY3后，连接至接地端GND的接线端子。输出端的第一接线端子，经电阻R4后连接至二极管D4的阳极，二极管D4的阴极经电容CY4后，连接至接地端GND的接线端子。

如图3所示的抗干扰的滤波电路，设计为差分电路形式。利用电容CX1、电容CX2和扼流圈L的差模特性，对差模干扰信号进行滤除；利用电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4及扼流圈L的共模特性，对共模干扰信号进行滤除；由于Y电容(即电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4)在高频干扰时，阻抗较低，可能会出现信号直接通过Y电容到地，而不经过扼流圈L，导致扼流圈L被短路，起不到有效的滤波效果。所以，如图3所示的抗干扰的滤波电路，在Y电容支路中增加了电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，可有效抬高此路径阻抗，强制干扰信号流过扼流圈L，防止扼流圈L被短路，确保任何情况下干扰信号均能流过扼流圈L，起到高效的滤波效果。同时差模干扰信号和共模干扰信号同时滤除的设计也可有效解决干扰信号的差共模转换的问题。

对于工业触摸屏地线接机壳导致机壳干扰流入工业触摸屏问题，本发明的方案中，如图3所示的抗干扰的滤波电路，在共模路径上增加了二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，利用其单向导通性特征，再增加电阻R，提升该路径阻抗的措施，可有效防止机壳上的干扰流入工业触摸屏，防止工业触摸屏被干扰失效。

在如图3所示的抗干扰的滤波电路中，CY电容(如电容CX1、电容CX2)的电容值的推荐取值为1nF-10nF，CX电容(如电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4)的电容值的推荐取值0.1uF-0.47uF，电阻R(如电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4)的推荐取值为50欧以内。如图3所示的抗干扰的滤波电路的滤波效果及抗干扰能力具有较好的通用性，不会随着设备的走线布局、结构变化而发生变化，可极大节省产品开发时间与成本。

由于本实施例的工业触摸屏所实现的处理及功能基本相应于装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

采用本发明的技术方案，通过在工业触摸屏的差分电源与控制主板之间，以差分电路的形式，设置差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，利用差模电容与扼流圈的差模特性，对工业触摸屏的差模干扰信号进行滤除；利用共模电容和扼流圈的共模特性，对工业触摸屏的共模干扰信号进行滤除；利用泄放模块，抬高工业触摸屏的共模干扰信号的泄放路径的阻抗，并对工业触摸屏的共模干扰信号进行消耗；利用单向模块的单向导通特性，防止与工业触摸屏相连的工业设备的机壳上的干扰通过共模干扰信号流入工业触摸屏，实现对工业触摸屏的干扰信号的全面滤除和防护，有利于提高工业触摸屏的抗干扰能力。

根据本发明的实施例，还提供了对应于工业触摸屏的一种工业设备。该工业设备可以包括：以上所述的工业触摸屏。

具体地，在该工业设备的工业触摸屏中，设置有如图3所示的抗干扰的滤波电路。如图3所示的抗干扰的滤波电路，包括：电容CX1、电容CX2、电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，以及扼流圈L。其中，+12V电源的接线端子，经电容CX1后连接至-12V电源的接线端子；-12V电源的接线端子，经电阻R1后连接至二极管D1的阳极，二极管D1的阴极经电容CY1后，连接至接地端GND的接线端子。+12V电源的接线端子，经电阻R2后连接至二极管D2的阳极，二极管D2的阴极经电容CY2后，连接至接地端GND的接线端子。+12V电源的接线端子，经扼流圈L的第一部分后，连接至输出端(即OUT端)的第一接线端子；输出端的第二接线端子，经扼流圈L的第二部分后，连接至-12V电源的接线端子。输出端的第一接线端子，经电容CX2后，连接至输出端的第二接线端子。输出端的第二接线端子，经电阻R3后连接至二极管D3的阳极，二极管D3的阴极经电容CY3后，连接至接地端GND的接线端子。输出端的第一接线端子，经电阻R4后连接至二极管D4的阳极，二极管D4的阴极经电容CY4后，连接至接地端GND的接线端子。

如图3所示的抗干扰的滤波电路，设计为差分电路形式。利用电容CX1、电容CX2和扼流圈L的差模特性，对差模干扰信号进行滤除；利用电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4及扼流圈L的共模特性，对共模干扰信号进行滤除；由于Y电容(即电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4)在高频干扰时，阻抗较低，可能会出现信号直接通过Y电容到地，而不经过扼流圈L，导致扼流圈L被短路，起不到有效的滤波效果。所以，如图3所示的抗干扰的滤波电路，在Y电容支路中增加了电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，可有效抬高此路径阻抗，强制干扰信号流过扼流圈L，防止扼流圈L被短路，确保任何情况下干扰信号均能流过扼流圈L，起到高效的滤波效果。同时差模干扰信号和共模干扰信号同时滤除的设计也可有效解决干扰信号的差共模转换的问题。

对于工业触摸屏地线接机壳导致机壳干扰流入工业触摸屏问题，本发明的方案中，如图3所示的抗干扰的滤波电路，在共模路径上增加了二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，利用其单向导通性特征，再增加电阻R，提升该路径阻抗的措施，可有效防止机壳上的干扰流入工业触摸屏，防止工业触摸屏被干扰失效。

在如图3所示的抗干扰的滤波电路中，CY电容(如电容CX1、电容CX2)的电容值的推荐取值为1nF-10nF，CX电容(如电容CY1、电容CY2、电容CY3、电容CY4)的电容值的推荐取值0.1uF-0.47uF，电阻R(如电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4)的推荐取值为50欧以内。如图3所示的抗干扰的滤波电路的滤波效果及抗干扰能力具有较好的通用性，不会随着设备的走线布局、结构变化而发生变化，可极大节省产品开发时间与成本。

由于本实施例的工业设备所实现的处理及功能基本相应于工业触摸屏的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

采用本发明的技术方案，通过在工业触摸屏的差分电源与控制主板之间，以差分电路的形式，设置差模电容、共模电容、扼流圈、泄放模块和单向模块，利用差模电容与扼流圈的差模特性，对工业触摸屏的差模干扰信号进行滤除；利用共模电容和扼流圈的共模特性，对工业触摸屏的共模干扰信号进行滤除；利用泄放模块，抬高工业触摸屏的共模干扰信号的泄放路径的阻抗，并对工业触摸屏的共模干扰信号进行消耗；利用单向模块的单向导通特性，防止与工业触摸屏相连的工业设备的机壳上的干扰通过共模干扰信号流入工业触摸屏，增强了工业触摸屏产品的抗干扰性能，能有效降低工业触摸屏受到的干扰，通用性较强，抗干扰效果明显。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。