張忠平
重慶川儀微電路有限責(zé)任公司
在電流和電壓的影響下,電磁干擾通常是由電磁場(chǎng)中器件性能的降低或不利影響引起的。電子儀器受到電磁干擾是常態(tài)。伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,計(jì)算機(jī)行業(yè)與通信設(shè)備的更新?lián)Q代十分迅速,加重了電磁干擾環(huán)境的影響,導(dǎo)致電子儀器的損壞程度更高,從而使設(shè)備在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)故障。為此,加強(qiáng)電磁干擾防護(hù)技術(shù)的研討和探究,提升電子儀器免收電磁干擾,對(duì)電子儀器的使用具有十分重要的意義。
在無(wú)線通信中,但凡干擾了無(wú)線電波發(fā)送和接受的,擾亂電波識(shí)別均被定義為電磁干擾,其對(duì)電子儀器的負(fù)面影響主要是因?yàn)殡姶畔到y(tǒng)與電流系統(tǒng)之間的頻率不一致導(dǎo)致相互排斥。電子儀器測(cè)量電壓時(shí),電磁波會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的擾亂,影響電流的正常流動(dòng)。上述提到了干擾電磁波的來(lái)源包含了導(dǎo)航系統(tǒng)、瞬時(shí)開(kāi)關(guān)、電磁脈沖、正弦波信號(hào)源、雷達(dá)等。電子設(shè)備處于不同的情況下,影響其頻率波接受的干擾源形式各不一致。譬如,電子儀器中的電源開(kāi)關(guān)也會(huì)產(chǎn)生干擾源的源開(kāi)關(guān)瞬間斷開(kāi)或連接時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)電壓或電流。瞬時(shí)電壓或電流與電力線中的雜散電磁場(chǎng)相連接,瞬時(shí)電壓或電流將成為電磁干擾。電子儀器儀表設(shè)備,當(dāng)交流電壓經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換放大后傳遞至控制電路后,轉(zhuǎn)變成為電能,在電磁系統(tǒng)的作用下,由于電流過(guò)大,影響電磁,從而產(chǎn)生了電磁脈沖干擾電流,電磁脈沖便成為了電磁干擾源。
敏感接收器是接收無(wú)線電波的物體。電子儀器儀表中能接受電磁干擾的物質(zhì)屬于敏感物質(zhì)。若是干擾電磁波無(wú)法消除,則電波需要從電子儀器儀表上進(jìn)行傳輸,抑制敏感接收機(jī)的方法是干擾電磁波,地球可以吸收電磁波,不受電磁波的干擾。具體實(shí)施措施是在電子儀器儀表上安裝接地裝置或裝置,使電子儀器儀表產(chǎn)生的干擾電磁波通過(guò)裝置中的接地線傳導(dǎo)到地面,保證電子儀器儀表不受干擾電磁波的影響。在安裝接地裝置或裝置的過(guò)程中,必須注意接地裝置在吸引電磁波之前處于零電位和零電阻的情況。其中接地設(shè)備中應(yīng)該選用質(zhì)量較高、傳輸性能較好、橫截面較大、長(zhǎng)度較短的接地線,以盡可能的將干擾電磁波傳輸?shù)酱蟮刂斜晃铡P枰⒁獾氖?,接地設(shè)備在使用過(guò)程中,一定要避免干擾電波在接地設(shè)備中形成回路。
屏蔽往往是將電磁干擾降低到最低的有效技術(shù)手段,該方面的技術(shù)原理是從耦合路徑著手,實(shí)現(xiàn)對(duì)電子儀器的有干擾的電磁進(jìn)行屏蔽,主要分為電磁屏蔽、靜電屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽三種方式。磁場(chǎng)屏蔽是指通過(guò)有效防護(hù)手段以消除磁場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的額干擾電磁,在電子儀器處在低頻率狀態(tài)工作式,電流通過(guò)線圈,產(chǎn)生磁場(chǎng),儀器所在的整個(gè)空間內(nèi)均有磁力線,所以電磁干擾會(huì)影響到電子儀器設(shè)備的正常使用。為防止干擾產(chǎn)生,一般可以使用硅、鐵制品對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)屏蔽,若是線圈運(yùn)用鐵磁材料制作而成,則設(shè)備所處空間內(nèi)的電磁泄漏也隨之減少,導(dǎo)致敏感一起遭受到磁場(chǎng)干擾的現(xiàn)象降低,對(duì)其產(chǎn)生了屏蔽保護(hù)作用。在頻率較高的磁場(chǎng)作用下,敏感期間一般經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)距離磁場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的干擾在受到抑制的方法則被誠(chéng)摯為電磁屏蔽,該屏蔽設(shè)備一般選用電阻值較小,導(dǎo)電效果較好的材料,譬如銅以及鋁,如此以來(lái)干擾電磁波與金屬發(fā)生接觸后產(chǎn)生后容易被吸收或者是反射,如此令電磁能量得到衰減,從而令電子儀器所受到的電磁干擾程度得到有效降低。靜電屏蔽的應(yīng)用原理基本上與電磁屏蔽相同,這里便不做贅述。
濾波是防止電磁干擾的有效方法。一些敏感的電子儀器可以通過(guò)信號(hào)線或電源線向外傳導(dǎo)干擾信號(hào),如果要有效地抑制或阻止這種干擾信號(hào)的傳輸,可以使用低通濾波來(lái)過(guò)濾這些干擾信號(hào),。為了抑制電磁干擾,低通濾波器實(shí)際上是從電磁干擾的來(lái)源對(duì)其進(jìn)行控制。但在設(shè)計(jì)電子儀器或元器件的電磁兼容性時(shí),需要準(zhǔn)確掌握低通濾波器的工作原理。目前使用較為廣泛的是低通濾波器有兩種,一種是同軸吸收濾波器,另一種是參量元件濾波器。同軸吸收濾波抑制電磁干擾的主要原理是在供電線路所在的鋼管進(jìn)出口處增加磁珠、磁管等能夠吸收電磁干擾的介質(zhì),通過(guò)能量轉(zhuǎn)換將電磁能量轉(zhuǎn)換為熱能,并以熱能的形式消耗。參量元件濾波器主要由電容和電感線圈兩部分組成。該濾波器的有效使用可使電磁干擾在3000MHz以內(nèi)。
電子儀器儀表種類繁多,不同的電子儀器儀表的作用不盡相同,需要根據(jù)電子儀器儀表的設(shè)計(jì)特點(diǎn),因此需要采取不同的方法對(duì)電磁干擾進(jìn)行抑制,以最大限度的提高其性能,從而更為精準(zhǔn)的測(cè)量出電流值以及電壓值。另外抑制電子儀器儀表的電磁干擾,一方面研究了電磁兼容性特點(diǎn),另一方面也是促進(jìn)了電磁兼容技術(shù)在電子電器產(chǎn)品中的應(yīng)用,需要廣大學(xué)者的進(jìn)一步研究。