电子自动化控制中的干扰因素分析及处理

叶茂

（杭州义益钛迪信息技术有限公司，浙江 杭州 310000）

电子自动化控制中的干扰因素分析及处理

叶茂

（杭州义益钛迪信息技术有限公司，浙江 杭州 310000）

近些年来，我国的经济发展迅速，工业产值持续走高，这也带动了电子技术的发展，电子自动化技术已经成了我国工业技术领域中的重要应用。在电子自动化技术中，自动化的控制系统是重中之重。怎样提高自动化控制技术的控制稳定性，以及提升其带来的工作效率也已经成为目前技术领域内的热门研究对象。不可否认的是，在电子自动化控制技术中，存在一些困难，因为该技术含有多种电子元件，极易受到电子干扰，严重的就会导致失控。

电子自动化；控制；干扰因素；对策

电子自动化技术的装置有着非常多的优势，能够帮助机械在各种复杂恶劣的工作环境中实现自动工作，这也是工业实现现代发展的前提。但是，因为电子自动化设备所存在的元件复杂的本质，使得电子自动化设备在运行之中经常会出现电子干扰的问题，使得电子自动化控制设备工作不稳定，严重的甚至会导致失控。本文主要对电子自动化设备的工作过程进行分析，研究造成自动化设备受到干扰的基本因素以及原因，并对自动化设备的抗干扰措施提出改善的建议。

1 对干扰的定义

在工业化的控制系统中，尤其是自动化的设备中，使用最多的是各种类型的电磁信号，这些电磁信号有着非常宽范围的频率，但是它们并不会使接受者受到影响。对于干扰信号，从概念上讲是针对有用信号的，如果某装置的噪声到了一定的程度，并且与一些有用的信号进入了该自动化的电子装置之中，然后对该电子装置的正常工作造成了影响，这些噪声在此时就被称之为干扰。

2 电子自动化控制中的干扰因素

2.1 静电干扰因素

在工厂化的运营中，静电的产生是非常普遍的，工厂中的设备在工作的时候不可能一点不会产生电磁噪声，这些电磁噪声就是电磁干扰。再由磁铁、变压器、各种繁杂的线路，这些设备在具有磁场的环境中工作，自然会产生静电，但是这种静电的干扰的强度是可大可小的，跟装置的运行以及电子自动化控制设备的距离存在紧密的关系。

2.2 磁场耦合干扰因素

这种干扰因素的产生主要是自动化设备中的强电流造成的感应磁场，会对设备造成不同程度的影响甚至是伤害。因为这种磁场的干扰强度是比较大的，装置在进行工作的时候，通过的电流会产生比较强的电场，然后还可以经过固有的装置来对电子自动化控制设备进行干扰，而其他不同的电磁场同样会给分布在装置周围的设备带来影响，这样最终会产生强大的不稳定的电流，使得自动化控制设备收到干扰。

2.3 共模干扰因素

共模干扰是信号对地的电位差，电子自动化控制系统中，会应用到了大量的开关电源，以及其他的高频电路，由它们产生的共模干扰信号电压，会通过电网、地电位差、空间电磁辐射等方式，叠加到信号线上。共模干扰信号电压，可为直流、亦可为交流。当共模干扰较大时，掩盖了有效控制信号，使得控制信号失真，无法对设备进行有效控制，这种干扰的破坏力是非常严重的。

2.4 漏电耦合干扰因素

这种干扰因素是因为自动化控制装置内部或者是相关的部件之间的电气绝缘性能因为各种原因而造成的性能降低，进而造成了部分元件存在了漏电的故障而形成的。比如在空气湿度等场合的控制装置，装置内部的元件在工作的时候会产生热，这样时间一长元件之间就会产生一些水汽，这就容易造成元件的内部与外部线路之间的绝缘电阻功能下降，然后就造成了漏电耦合性的干扰。这种情况发生的场合通常是工作环境比较差的地方。

2.5 电磁辐射干扰因素

众所周知，在电子自动化控制设备工作的时候会产生一些辐射电磁波，这有可能是电子自动化控制设备自身产生的，也可能是与之并行的设备产生的，这些都会对电子自动化控制装置与设备造成影响。除此之外，电子自动化设备中的可控硅中频炉与高频感应加热炉等其他的可触点电器，在工作的时候都可能会产生电弧、电火花等辐射性电磁波，而自动化电子控制装置或者设备一旦吸收到这些电磁波就会受到影响，甚至引发故障。

2.6 共阻抗干扰因素

在电子自动化控制的设备或者装置中，布满了各种电子网路以及公共导线，它们之间存在电阻与电感，而在使用的过程中经过的回路电流就会造成导线上的电压降落，因而会产生抗压耦合，在这种情况下，就会对其他的回路电路造成共阻抗的干扰。

2.7 电网干扰因素

电子自动化控制装置或者设备的运行是离不开电的，电网的交流电在进行转换的时候就会使得用电的设备受到影响，然后就会在电网中产生干扰的信号，与此同时，电网中的低频次干扰信号经过电子自动化控制设备的变压器的耦合处理之后也会到达次级状态，而其中的高频次的干扰信号也会寄生在电容器的耦合中，这样就形成了电子自动化控制设备中的电网中干扰因素。

3 电子自动化控制装置的抗干扰措施

3.1 静电屏蔽抑制静电干扰

对于常见的静电干扰，通常是使用金属导体来对静电进行屏蔽的处理，除此之外，也可以使用其他屏蔽体进行接地的方式进行对静电干扰的抑制。这两种方式都可以非常有效的对电子自动化控制装置的静电干扰进行抑制。最后还可以分析静电产生的原因，然后找出静电本身存在的弱点，使用防静电的材质对静电的产生部件进行包裹，从而来保证装置的正常使用。

3.2 磁屏蔽抑制磁场耦合干扰

对这种干扰的抑制可以使用一些高导材质做成的屏蔽体，来保证装置不受干扰，有了这种屏蔽体的保护，可以使得设备元件不必于空气中的电磁信号解除，并对一些信号进行屏蔽，甚至是中断，进而减少了干扰的程度。

3.3 共模干扰的处理措施

为了消除共模干扰对控制信号的影响，应选择采用共模压制比高的差动信号发送接收器，信号线建议采用屏蔽双绞线，并有效接地，电源选择纹波小，品质高的电源，布线时避开高压电源线布线。

3.4 漏电耦合干扰的处理措施

这种干扰产生的主要原因是设备元件的绝缘电阻因为外部环境的侵蚀而造成的功能性降低，因此解决这种干扰最有效的办法就是对设备元件进行定期的检查与维护，清理线路，降低设备在湿度高的环境中的工作周期，最好是改善这种工作的环境。

3.5 电磁辐射干扰的处理措施

采用电磁屏蔽的方法，屏蔽电磁辐射。在电子自动化控制设备的运行环境中，通常周围都是产生磁场的设备，对于这些干扰可以通过屏蔽这些干扰源来处理。在这些干扰源的周围使用高导磁材料设置屏蔽体，这样就降低了内部磁场向外部进行的辐射，而外部磁场也会降低对内部磁场的辐射。如果信号的线路比较长，需要将信号线做成双绞线，双绞线在遇到外部的磁场时，相邻的节距的感生电流的和就会变成零，这样就能大幅降低和消除磁场对信号线的干扰。

3.6 共阻抗干扰的处理措施

在公共线路中，因为电子回路的不同，都会造成共阻抗的干扰。对待这种问题的处理，首先需要取得最小的电源内阻，这需要高质量的电料，来增强电源的功率与兼容。在电路设计时，将模拟电路和数字电路的电源与地进行分开设置，减少和消除模拟电路与数字电路存在的共阻干扰。最后是降低公共电源线与地线所带来的共阻抗的干扰，处理这种问题需要将电源线与地线的截面积尽量加大，长度上尽量保持短，此外还要注意强电设备带来的共阻抗干扰。

3.7 电网干扰的处理措施

这种干扰的处理可以使用压敏电阻来对电网电压中的过压进行吸收；对于其他的低频的干扰则可以使用直流稳压电路。或采用电源滤波器，进行处理。

3.8 其他方面的处理措施

对设备与装置进行定期性的检查，尤其是设备内部的绝缘元件，如果出现漏电都会导致装置的功能受损。尽量将设备安置在远离潮湿的环境，减少设备的漏电耦合的干扰，对设备以及线路的灰尘与杂物进行及时的清理，减少磁场干扰信号的传播。

4 结语

随着经济与科学技术的不断发展，我们有理由相信在以后的工业发展中，电子自动化控制技术依然会更进一步的发展，这也必然会带来一场新的工业化的变革，而这其中，电子自动化控制技术必然会成为推动工业发展的重要影响因素。这就更需要相关单位或者人员积极的面对电子自动化控制技术所面临的问题，根据生产的机制来采取相应的措施，避免或者降低不良因素对于电子自动化控制技术的干扰，帮助电子自动化控制技术能够在安全稳定的环境中工作，这在电子自动化控制技术的发展将会产生非常积极的意义。

[1]张东，黄华.电子自动化控制装置的常见干扰因素及抗干扰对策[J].吉林工程技术师范学院学报，2014,12：91-93.

[2]姬翔.电子 自动化控制中的干扰因素及改善分析[J].科技传播，2014,24:119+116.

[3]张荣军.工业电子自动化控制装置的常见干扰及应对措施[J].无线互联科技，2012,11:194.

[4]刘勇.电子自动化装置的干扰与抑制技术研究[J].电子测试，2013,20:129-130.

[5]杨林松.如何提高电子自动化控制设备的可靠性[J].信息技术与信息化，2014（10）：156-158.

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