天地（常州）自動化股份有限公司 康安輝

0 前言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，電子自動化技術(shù)也隨之迅速成長，先進(jìn)的電子自動化裝置為了更好的利用在工業(yè)范圍內(nèi)，在類型上和使用功能上都產(chǎn)生了巨大變化。但是由于此裝置極易被工業(yè)現(xiàn)場的各種電磁信號所干擾和影響，而產(chǎn)生誤動作。而通過深入分析裝置的干擾因素和抑制方法可以為裝置的正常運行提供科學(xué)依據(jù)。

1 電子自動化裝置的干擾因素

由于工業(yè)環(huán)境下的電磁信號較為普遍，頻率也各不相同，各種干擾因素也互為獨立。但是電子自動化裝置在接收信號時，極易被這些原因所影響，導(dǎo)致裝置運轉(zhuǎn)異常。干擾因素通常有以下幾種：

1.1 靜電干擾因素

電子自動化裝置在工作時，所產(chǎn)生的電場和裝置內(nèi)的電容耦合而對裝置造成的一種電磁現(xiàn)象，即靜電干擾。一些設(shè)施由于在運行中出現(xiàn)交變電磁等信號，導(dǎo)致對裝置形成限度不等的靜電干擾，例如電磁鐵、電動機、變壓器、交流接觸器、動力線路等。

1.2 磁場耦合干擾因素

伴隨電流強度的改變，大電流動力線路附近的電場會產(chǎn)生較強的信號，從而使周圍其他的線路也受到干擾。如果將裝置設(shè)置在大電流動力線路附近，則裝置所產(chǎn)生的電磁波會被強電流磁場所干擾，從而嚴(yán)重影響裝置的正常工作。

1.3 共模干擾因素

裝置接口通常情況下會利用差分的形式去完成信號傳輸，但是由于電子自動化裝置收發(fā)器的供模電壓受到范圍制約，即如果供模電壓超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，會對裝置造成嚴(yán)重干擾，從而影響裝置的正常運行，甚至?xí)ρb置的零部件和接口造成損壞。

1.4 共阻抗干擾因素

電子回路的公共導(dǎo)線上通常裝有電阻和電感應(yīng)等，當(dāng)任意回路電流通過公共導(dǎo)線時，都會使公共導(dǎo)線上產(chǎn)生電壓下降的現(xiàn)象，此現(xiàn)象與其他線路會發(fā)生共阻抗干擾。一般這種干擾原因是由干擾與被干擾電路間的長短及截面所決定，也就是說截面窄且長的線路易受到共阻抗干擾的作用影響。

1.5 漏電耦合干擾因素

電子自動化裝置的內(nèi)外不應(yīng)當(dāng)在電氣接觸的局部之間產(chǎn)生漏電情形。漏電現(xiàn)象通常是由于裝置外部的溫度和濕度降低了電氣絕緣性能，也就是說當(dāng)高濕度時，電子自動化裝置內(nèi)的零件會出現(xiàn)水氣，而這些水分會使裝置內(nèi)部緣性能下降，從而引起漏電，形成漏電耦合干擾。

1.6 電網(wǎng)干擾

裝置工作的動力能源一般是電網(wǎng)供應(yīng)，但用電設(shè)備會影響交流電變換，導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)也出現(xiàn)干擾信號，此時電網(wǎng)內(nèi)的低頻信號經(jīng)過電子自動化裝置內(nèi)的變壓器的工作后信號變?yōu)榇渭?，同時高頻次干擾信號也由于電容器的耦合的關(guān)系變?yōu)榇渭壭盘枺沟醚b置被電網(wǎng)干擾所影響。

2 電子自動化裝置的干擾抑制技術(shù)

干擾抑制應(yīng)當(dāng)從干擾源頭進(jìn)行把控，一旦出現(xiàn)干擾因素時，應(yīng)當(dāng)及時加以控制，并結(jié)合不同的干擾因素采取對應(yīng)的抑制手段，消滅干擾原因?qū)﹄娮幼詣踊b置產(chǎn)生的各類影響，保證裝置的正常工作。結(jié)合上述干擾因素的探討提出以下控制措施：

2.1 靜電抗干擾抑制措施

靜電抗干擾一般采取靜屏蔽靜電的方式來進(jìn)行消除干擾信號。當(dāng)靜電處于平衡點時，可知導(dǎo)電體的點電部位一致，這時可以采用接地的方法去阻斷電纜，從而對靜電干擾進(jìn)行屏蔽。另外還可以對裝置實施接地等方法，對裝置本身進(jìn)行屏蔽也可以使裝置靜電抗干擾。由于靜電干擾源頭較為復(fù)雜導(dǎo)致屏蔽難度大，所以通常情況下會采取對裝置實施屏蔽的方式。

2.2 磁場耦合干擾抑制措施

磁場耦合干擾屬于近場干擾，對范圍內(nèi)的裝置造成的不良影響較廣。因此，可以采取對干擾物的周圍或者在電子裝置自身外設(shè)立高導(dǎo)磁屏蔽物，控制磁場干擾的范圍，使之無法進(jìn)入裝置內(nèi)部，阻止干擾物的傳播途徑。但是當(dāng)信號傳播距離較遠(yuǎn)時，應(yīng)當(dāng)采取其他措施。如當(dāng)磁場對裝置的信號線產(chǎn)生干擾時，應(yīng)當(dāng)將信號線改為雙絞線，因為雙絞線內(nèi)存在的感生電流能對抗干擾源頭，從而達(dá)到抑制的作用。

2.3 電磁輻射干擾抑制措施

電磁輻射干擾的主要原因是高頻率的電磁場對裝置產(chǎn)生的干擾，而低頻率電磁場對裝置干擾較小。對此因素應(yīng)當(dāng)采取鋁或銅等電阻低的金屬原料設(shè)置屏蔽層，達(dá)到抗干擾效果。結(jié)合靜電的抑制方法，如將該金屬屏蔽層和地面進(jìn)行對接，既能防止電磁輻射干擾，還能抑制靜電的干擾。

2.4 共阻抗干擾抑制措施

共阻類抗干擾的抑制一般采取擴大電源功率的措施，使線路內(nèi)的電阻降低。另外將模擬和數(shù)字電路分別進(jìn)行設(shè)置，并對接到相對應(yīng)的接口，可以有效抑制共阻抗干擾的影響。另外擴大電源橫截面和減少線路長度，電力供應(yīng)充足，公用地線也同樣保持較大截面，也會控制共阻抗干擾造成的影響。

2.5 漏電耦合干擾抑制措施

通過分析可知，漏電耦合是由于絕緣電阻受到水氣等影響導(dǎo)致電阻值下降。因此應(yīng)當(dāng)定期對電子自動化裝置內(nèi)部和周圍進(jìn)行檢查和維護(hù)，保證信號線路和電路周圍沒有雜物，使裝置在干燥的環(huán)境下運行。另外，條件允許的情況下，在進(jìn)行裝置設(shè)計開始時，考慮將大電流、高電壓的與小電流的信號線盡量分開保證距離，另外還可以采用屏蔽的手段抑制漏電耦合干擾給電子自動化裝置帶來的不良作用。

2.6 電網(wǎng)干擾抑制措施

電網(wǎng)干擾抑制時，為避免電網(wǎng)中浪涌過壓可以采取壓敏電阻進(jìn)行吸收，還可以采用瞬變電壓抑制器，其反向作用時可以和壓敏電阻達(dá)到同樣效果。如當(dāng)裝置受到雷擊時，線路上出現(xiàn)的瞬時高壓會通過順便電壓抑制器瞬間使導(dǎo)通值降低，并通過大電流，保持電壓穩(wěn)定，因此此抑制器對浪涌電壓和瞬間尖峰具有較強的抑制效果。

3 結(jié)束語

電子自動化裝置在運作期間經(jīng)常被各種因素所干擾和影響，如靜電、磁場耦合、漏電耦合、共阻抗干擾和電網(wǎng)等因素。為了避免這些干擾影響裝置的正常運行，可以根據(jù)各個干擾因素的特點進(jìn)行針對性的切斷或者屏蔽，并在實際操作中根據(jù)不同情況可以對各類抑制措施進(jìn)行組合使用，以達(dá)到最佳效果，確保有用信號的正常傳輸，避免其他信號對裝置產(chǎn)生不良作用，保證裝置的正常、穩(wěn)定、高效運行。

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