试析电子技术中测控技术的应用

辉碧电子（东莞）有限公司广州分公司 刘健雄



试析电子技术中测控技术的应用

辉碧电子（东莞）有限公司广州分公司 刘健雄

【摘要】测控技术作为新兴产业，是电子技术中的重要内容。测控技术无论是在科学研究领域，还是在工业领域，都起到了技术支撑作用。测控电路在实际的应用领域中，可以保证多种电子设备和产品正常运行。为了保证电子设备和产品能够安全稳定地运行，本论文针对电子技术中测控技术的应用展开研究。

【关键词】测控电路；电子技术；应用

科学技术的进步让人们感受到时代发展越来越快。特别是电子技术已经深深地渗入到人们的生活中，是人们赖以生存的专业技术。随着工业自动化方向发展，电子技术中的测控技术在工业领域中得以广泛应用。但是电子设备实际运行中会出现各种干扰源而导致测控系统的运行难以满足技术要求。为了确保测控系统能够处于运行可靠，就要采用相关的抗干扰技术将抗干扰措施制定出来。

一、测控系统干扰源的分析

（一）电磁干扰

当电子设备处于运行状态的时候，就必然会在电子设备的周围产生电磁场。其中的主要原因就在于，电子设备运行中必然会使得电压和电流产生变化。但是，这种变化或者是连续发生的，或者是间歇性的，如果电压和电流的变化速度过快，就会有电磁场产生［1］。电磁场中的电磁能量并不仅仅在有限的磁场范围内，而是会以电路为主体，不断地扩展活动范围，由此而影响了测控电路的正常运行。

（二）地线干扰

地线具有一定的抗阻性。当电流沿着接地线流动的时候，就会使地线上有电压产生。电流受到阻抗的影响而不断增大，电压也会随之增大而导致地线的负载增加。当测控系统对电子设备进行测试的时候，如果电子设备为大功率设备，在地线中就会有强电流通过，随之，连接电子设备的电缆上也会有电流通过，而且电缆中所流通的电流缺乏稳定性，导致每一根电缆中所流经的电流都会有所不同，这些电缆中的电压也会各有不同。缺乏稳定性的电流和电压的大量存在，就会产生差模电压而影响电路的正常运行。因此，应在测控电路中增加相应的过压保护电路，以保证整个测控电路以及测控系统的正常运行。（图1：过压保护电路）

图1　过压保护电路

（三）湿度干扰

电路处于运行中如果环境湿度过低，就会在电路周围产生静电效应从而对电子设备造成干扰，特别是在静电干扰下使得测控电路中的检测信号受到干扰而导致元器件失效，最终造成整个测控系统无法正常运行；如果环境湿度过高，就会引起元器件间的短路和PCB的焊点锈蚀，在高湿度环境的影响下则这些焊点的接触电阻就会有所提升，而影响了使用性能的发挥。如果这些焊点处已经被锈蚀，就会导致电子元器件功能减退而引发电路短路。

二、电子测控技术的应用

（一）合理的电路设计

所有的元器件在使用之前都要做好测试，并根据实际应用需要而经过技术处理，调试合格之后方可使用。如果是逻辑元器件，要采用接地技术，以提高电路的抗干扰能力，确保电路处于正常的运行状态。

在电路的设计上，注意逻辑电路与数字电路要分别单独使用，且要对电源线进行加粗处理。接地线要尽量选择网状的接地线或者环形的接地线，并在连接接地线之前，要做好加粗处理工作，以确保逻辑电路和数字电路在数据的传输和走向能的传递上保持方向上的一致［2］。

在进行布线的时候，折线的角度不可以超过90度，以在电路运行中能够对频率很高的噪音产生抑制作用。为了避免来自噪声的干扰，还要采用接入旁路电容的方法，即将旁路电容接入到PCB板上面的IC点。所有接入的引线都要与接受旁路处理的端口相靠近，注意接入的引线长度要合适，避免由于过长而影响技术处理效果。

（二）屏蔽技术的应用

如果是对电磁场屏蔽，就要对噪声骚扰源使用接地导体将其包围起来，可以对电路以有效保护。屏蔽体所使用的导线要以铜或者铝等具有良好的导电性能的材料为主，控制好中心导线的长度，以避免其从屏蔽体中伸出过长。如果屏蔽体是网状的，网孔要尽量小，且要采用单端接地的方式，以保证屏蔽体有效地发挥屏蔽作用。

如果既具有干扰能力的电磁场具有很高的干扰强度，在设计屏蔽电路的时候，就需要采用双层屏蔽技术。但是，这种双层屏蔽技术在使用中需要注意要加装滤波电路，且内屏蔽盒与外屏蔽盒之间不能够多处连接，一点连接即可。双层屏蔽的两个屏蔽体之间所间隔的距离不可以太大，以确保获得最好的屏蔽效果，而且屏蔽层之间不可以有间隙，间隙的厚度与单层屏蔽材料的厚度等同［3］。

如果干扰电磁波为空间电磁波，很容易对具有较高灵敏度的信号接受设备造成干扰。对这种空间电磁波可以采用金属网屏蔽室进行屏蔽，屏蔽效能可以达到45 dB至50dB。如果金属网屏蔽室为双层的，且有绝缘衬垫安装在其中，所能够获得的屏蔽效能就可以达到75dB至95dB。屏蔽室的连接要正确，以在发挥屏蔽作用的同时，还确保屏蔽体本身能够安全运行。

此外，可同时根据电子产品的不同特性在测控电路中增加不同类型的滤波电路，可以将骚扰电磁过滤掉。（图2：滤波电路）

图2　滤波电路

（三）接地技术的应用

测控系统的接地多会采用三条地线，其一为信号地线，用于低电平电路接地；其二为噪声地线，包括电动机的地线、继电保护装置的地线等等；其三为外接地线，连接在交流电源的接地线上，用于外壳、机架等接地使用。虽然接地技术可以单独使用，但是要获得良好的抗干扰效果，则需要与屏蔽体结合使用。如果电路处于运行状态时，工作频率没有超过1兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于一点接地设计，地线的长度要局限于信号波长的1/20［4］。如果工作频率超过10兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于多点接地设计。所选用的接地线要加粗，特别是连接印刷板上的接地线，要确保接电线所流过的电流要达到印刷板上所流过的电流的3倍之多。如果印刷板上为数字电路，就需要接地线的线路为闭环线路。

三、总结

综上所述，电子技术中，测控技术属于是新型的技术，而且随着电子技术的发展，测控技术也在不断地更新。各种电子设备中的测控系统往往会受到各种因素的干扰而导致系统无法可靠运行。特别是电子设备的使用功能不同，对使用环境也具有不同的要求，当然，其中的测控电路受到干扰的原因也会有所不同。这就需要提高测控电路的抗干扰能力，在测控电路的设计中加入相应的抗干扰电路，以确保测控系统处于良性运行状态。

参考文献

［1］彭捷.电子技术中测控技术的应用［J］.应用技术，2014（08）：235-236.

［2］刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析［J］.机电信息，2012（12）：114-115.

［3］冯嘉鑫.电子技术中测控技术的应用［J］.基本建设经济，2014（03）：197-198.

［4］冯靖.试论电机测控电路中的抗干扰技术［J］.科学论坛，2013（11）：237，233.