李梅
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電子儀器儀表得到廣泛的應(yīng)用到我們生活和工作的各個領(lǐng)域當(dāng)中,給我們的生活帶來了較大的便利。但其應(yīng)用的廣泛性勢必會導(dǎo)致我們周圍空間電磁場的增加,電子儀器儀表也難逃離電磁環(huán)境的電磁干擾,所以需要想法辦解決電子儀器儀表對電磁環(huán)境的適應(yīng)能力,同時也要對電磁帶來的干擾采取必要的處理,從而使電磁干擾得到抑制,確保電子儀器儀表運行的穩(wěn)定性和可靠性。本文對電磁干擾進(jìn)行了概述,并進(jìn)一步對電子儀器儀表中對抑制電磁干擾的方法進(jìn)行了具體的闡述。
關(guān)鍵詞:電子儀器儀表;電磁干擾;抑制方法
引言
近年來,電子科學(xué)技術(shù)取得了快速的發(fā)展,其中一個最典型的特征就是電子儀器儀表在現(xiàn)實中取得了廣泛應(yīng)用。但電子儀器儀表在工作時會產(chǎn)生一定的電磁干擾,而且同時也會受到系統(tǒng)內(nèi)其他元件的干擾影響。因為電磁干擾的作用,電子儀器儀表就會發(fā)生傳輸通道和使用性能降低的情況,進(jìn)而影響到其正常工作。
為了使電子儀器儀表能夠不受到電磁干擾的影響而進(jìn)行正常工作,我們有必要采取抗干擾設(shè)計,而干擾處理則是其中的關(guān)鍵所在。因此,采取相關(guān)方法對電磁干擾進(jìn)行處理以確保儀器的使用性能和正常工作至關(guān)重要。本文正是基于這一出發(fā)點,對電磁干擾的產(chǎn)生進(jìn)行了分析,并進(jìn)一步探討了電磁干擾的處理方法,希望對抗電磁干擾設(shè)計工作能夠有所借鑒。
1 電磁干擾的產(chǎn)生
電磁干擾是一種電磁現(xiàn)場,它以電磁輻射的方式發(fā)出,會對電纜信息的強度和完整性造成一定程度的影響?,F(xiàn)實中,不同的電子設(shè)備會產(chǎn)生不同的電磁干擾。比如測量信號的電子儀器儀表會產(chǎn)生輻射干擾;而主要測量電壓的儀器設(shè)備則會產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾。但無論是何種類型的電磁干擾,其產(chǎn)生必須包括以下三個要素:干擾源、耦合路徑和敏感接收器,本文將對它們進(jìn)行詳細(xì)介紹:
1.1干擾源分類
目前電子儀器儀表在運行過程中,其電磁兼容性會受到各種形式的電磁干擾,這是影響電子設(shè)備電磁兼容性的主要因素,所以需要針對產(chǎn)生電磁干擾的根源進(jìn)行分析,從而有利于電磁兼容性的設(shè)計。
1.1.1 內(nèi)部干擾
電子儀器儀表內(nèi)部各元器件之間存在著相互干擾的情況,如工作電源則會通過線路的分布電容和絕緣電阻產(chǎn)生漏電帶來電磁干擾;而信號通過地線、電源和傳輸導(dǎo)線的阻抗互相耦合,或?qū)Ь€之間的互感造成的干擾;設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部某些元件發(fā)熱,影響元件本身或其它元件的穩(wěn)定性造成的干擾;大功率和高電壓部件產(chǎn)生的磁場、電場通過耦合影響其它部件造成的干擾。
1.1.2外部干擾
外部干擾是指電子設(shè)備或系統(tǒng)以外的因素對線路設(shè)備或系統(tǒng)的干擾。包括外部的高電壓、電源通過絕緣漏電而干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng);外部大功率的設(shè)備在空間產(chǎn)生很強的磁場,通過互感耦合干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng);空間電磁波對電子線路或系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾;工作環(huán)境溫度不穩(wěn)定,引起電子線路、設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部元器件參數(shù)改變造成的干擾;由工業(yè)電網(wǎng)供電的設(shè)備和由電網(wǎng)電壓通過電源變壓器所產(chǎn)生的干擾。
1.2 耦合路徑
電磁干擾在產(chǎn)生后就會向外傳播,而這個傳播路徑就被稱作是耦合路徑,它主要有以下兩種存在形式:第一,金屬導(dǎo)體。這也是電磁干擾中傳導(dǎo)干擾的主要傳播路徑。第二,空間場。電磁干擾中的輻射干擾主要通過空間場進(jìn)行傳播。當(dāng)進(jìn)行信號測量時,信號的電磁波會演變出一個電磁場,而這個電磁場就可以將儀器儀表工作時產(chǎn)生的干擾源在場中進(jìn)行迅速傳播。
1.3 敏感接收器
這里的敏感接收器不是具指某一個設(shè)備,而是受到電磁干擾影響的對象。不同的對象接受電磁干擾波的多少不同,其受到的影響效果也存在較大差異,即表現(xiàn)為電磁干擾的破壞程度不同。一些對電磁干擾比較敏感的儀器或元件就會接收到較多的干擾波,進(jìn)而對其正常的使用性能造成不利影響。
綜上所述,干擾源、耦合路徑和敏感接收器共同形成了一個電磁干擾傳播路徑,電磁干擾信號借助該路徑傳達(dá)到敏感接收器。
2 電子儀器儀表中抑制電磁干擾的方法
由于電磁干擾對電子儀器儀表的使用帶來的影響越來越大,所以需要在電子儀器儀表制作過程中做好抑制電磁干擾,使其設(shè)計上更具有電磁兼容性。在對電磁干擾的原因分析中,干擾產(chǎn)生的部位、線路和敏感元件都有直接的關(guān)系,所以對于電磁干擾的抑制方法也可以針對這點來進(jìn)行。
2.1 利用屏蔽磁場來減少干擾的產(chǎn)生
首先第一種方法就是屏蔽,它是通過減少電磁場的穿透能力來完成,一般常用于隔離和衰減輻射干擾。而屏蔽按照它的工作原理分為以下三種:第一種是靜電屏蔽,其屏蔽體采用電阻較低的金屬材料制成,采用接地的方式,消除電路之間產(chǎn)生的電磁干擾;第二種是電磁屏蔽,它的屏蔽體與靜電屏蔽的類似,都是采用低電阻的金屬材料,通過金屬的特性,對電磁場的電磁被吸收和反射,來達(dá)到防止高頻電磁場的干擾的目的。第三種是磁屏蔽,其屏蔽體與以上兩種有所不同,它采用高導(dǎo)磁、高飽和的磁性材料,通過損耗或吸收電磁起到屏蔽的作用,防止低頻磁場的干擾。
2.2 利用濾波器來抑制電磁干擾
電子設(shè)備的防電磁干擾措施,也可以利用靜電防護(hù)功能的電磁干擾濾波器來實現(xiàn),這可以在一定程度上減少電磁干擾的產(chǎn)生,起到有效的抑制作用。所以作為電子設(shè)備防電磁干擾的重要儀器,濾波器發(fā)揮著非常重要的作用。此產(chǎn)品不僅具有良好的低通濾波效果,而且具有非常好的靜電防護(hù)效果,可以有效的防止設(shè)備內(nèi)部的噪聲發(fā)生泄露,抑制電磁的產(chǎn)生,對于影響設(shè)備正常運行的信號可以起到有效的阻攔作用,對于靜電放電具有良好的防護(hù)效果。
2.3 利用接地體來減少電磁的干擾
電磁干擾對電子儀器儀表來講,做好接地設(shè)計是有效抑制干擾的一種重要方法,利用接地方法是充分利用了大地是一個巨大電阻的前提下進(jìn)行的,從而將電流有效的引入到大地中,使電流得得可以被忽略掉,這樣也就導(dǎo)致電磁的產(chǎn)生也可以忽略不計,從而減少電磁干擾的產(chǎn)生,起到抑制電磁干擾的目的。在進(jìn)行地線設(shè)計時,需要特別注意要將交流電源與直流電源、模板電路與數(shù)字電路的電源地、功率地與弱電地等都要分開,因為實際接地體并不是理想狀態(tài)下的零電位和零阻抗的物體,與理想值還存在著一定的差距,所以在確保地線具有一定的粗度。
3 結(jié)束語
近年來,工業(yè)的快速發(fā)展使電子儀器儀表得到了普及,為我們的生活帶來了較大的便利,但電磁干擾對其正常工作卻帶來了較大的影響,使其無法正常的進(jìn)行工作。所以需要我們在生活中加強對電子儀器儀表抑制干擾的措施進(jìn)行不斷研究和探索,從而避免由于電磁干擾所帶來的不必要的措施發(fā)生,只有這樣才能有效的對電磁干擾進(jìn)行有效的抑制,使電子儀器儀表得到更廣泛的應(yīng)用。
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