李梅
摘要:随着科学技术的发展,电子仪器仪表得到广泛的应用到我们生活和工作的各个领域当中,给我们的生活带来了较大的便利。但其应用的广泛性势必会导致我们周围空间电磁场的增加,电子仪器仪表也难逃离电磁环境的电磁干扰,所以需要想法办解决电子仪器仪表对电磁环境的适应能力,同时也要对电磁带来的干扰采取必要的处理,从而使电磁干扰得到抑制,确保电子仪器仪表运行的稳定性和可靠性。本文对电磁干扰进行了概述,并进一步对电子仪器仪表中对抑制电磁干扰的方法进行了具体的阐述。
关键词:电子仪器仪表;电磁干扰;抑制方法
引言
近年来,电子科学技术取得了快速的发展,其中一个最典型的特征就是电子仪器仪表在现实中取得了广泛应用。但电子仪器仪表在工作时会产生一定的电磁干扰,而且同时也会受到系统内其他元件的干扰影响。因为电磁干扰的作用,电子仪器仪表就会发生传输通道和使用性能降低的情况,进而影响到其正常工作。
为了使电子仪器仪表能够不受到电磁干扰的影响而进行正常工作,我们有必要采取抗干扰设计,而干扰处理则是其中的关键所在。因此,采取相关方法对电磁干扰进行处理以确保仪器的使用性能和正常工作至关重要。本文正是基于这一出发点,对电磁干扰的产生进行了分析,并进一步探讨了电磁干扰的处理方法,希望对抗电磁干扰设计工作能够有所借鉴。
1 电磁干扰的产生
电磁干扰是一种电磁现场,它以电磁辐射的方式发出,会对电缆信息的强度和完整性造成一定程度的影响。现实中,不同的电子设备会产生不同的电磁干扰。比如测量信号的电子仪器仪表会产生辐射干扰;而主要测量电压的仪器设备则会产生传导干扰。但无论是何种类型的电磁干扰,其产生必须包括以下三个要素:干扰源、耦合路径和敏感接收器,本文将对它们进行详细介绍:
1.1干扰源分类
目前电子仪器仪表在运行过程中,其电磁兼容性会受到各种形式的电磁干扰,这是影响电子设备电磁兼容性的主要因素,所以需要针对产生电磁干扰的根源进行分析,从而有利于电磁兼容性的设计。
1.1.1 内部干扰
电子仪器仪表内部各元器件之间存在着相互干扰的情况,如工作电源则会通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电带来电磁干扰;而信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合,或导线之间的互感造成的干扰;设备或系统内部某些元件发热,影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰;大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。
1.1.2外部干扰
外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路设备或系统的干扰。包括外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统;外部大功率的设备在空间产生很强的磁场,通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统;空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰;工作环境温度不稳定,引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰;由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。
1.2 耦合路径
电磁干扰在产生后就会向外传播,而这个传播路径就被称作是耦合路径,它主要有以下两种存在形式:第一,金属导体。这也是电磁干扰中传导干扰的主要传播路径。第二,空间场。电磁干扰中的辐射干扰主要通过空间场进行传播。当进行信号测量时,信号的电磁波会演变出一个电磁场,而这个电磁场就可以将仪器仪表工作时产生的干扰源在场中进行迅速传播。
1.3 敏感接收器
这里的敏感接收器不是具指某一个设备,而是受到电磁干扰影响的对象。不同的对象接受电磁干扰波的多少不同,其受到的影响效果也存在较大差异,即表现为电磁干扰的破坏程度不同。一些对电磁干扰比较敏感的仪器或元件就会接收到较多的干扰波,进而对其正常的使用性能造成不利影响。
综上所述,干扰源、耦合路径和敏感接收器共同形成了一个电磁干扰传播路径,电磁干扰信号借助该路径传达到敏感接收器。
2 电子仪器仪表中抑制电磁干扰的方法
由于电磁干扰对电子仪器仪表的使用带来的影响越来越大,所以需要在电子仪器仪表制作过程中做好抑制电磁干扰,使其设计上更具有电磁兼容性。在对电磁干扰的原因分析中,干扰产生的部位、线路和敏感元件都有直接的关系,所以对于电磁干扰的抑制方法也可以针对这点来进行。
2.1 利用屏蔽磁场来减少干扰的产生
首先第一种方法就是屏蔽,它是通过减少电磁场的穿透能力来完成,一般常用于隔离和衰减辐射干扰。而屏蔽按照它的工作原理分为以下三种:第一种是静电屏蔽,其屏蔽体采用电阻较低的金属材料制成,采用接地的方式,消除电路之间产生的电磁干扰;第二种是电磁屏蔽,它的屏蔽体与静电屏蔽的类似,都是采用低电阻的金属材料,通过金属的特性,对电磁场的电磁被吸收和反射,来达到防止高频电磁场的干扰的目的。第三种是磁屏蔽,其屏蔽体与以上两种有所不同,它采用高导磁、高饱和的磁性材料,通过损耗或吸收电磁起到屏蔽的作用,防止低频磁场的干扰。
2.2 利用滤波器来抑制电磁干扰
電子设备的防电磁干扰措施,也可以利用静电防护功能的电磁干扰滤波器来实现,这可以在一定程度上减少电磁干扰的产生,起到有效的抑制作用。所以作为电子设备防电磁干扰的重要仪器,滤波器发挥着非常重要的作用。此产品不仅具有良好的低通滤波效果,而且具有非常好的静电防护效果,可以有效的防止设备内部的噪声发生泄露,抑制电磁的产生,对于影响设备正常运行的信号可以起到有效的阻拦作用,对于静电放电具有良好的防护效果。
2.3 利用接地体来减少电磁的干扰
电磁干扰对电子仪器仪表来讲,做好接地设计是有效抑制干扰的一种重要方法,利用接地方法是充分利用了大地是一个巨大电阻的前提下进行的,从而将电流有效的引入到大地中,使电流得得可以被忽略掉,这样也就导致电磁的产生也可以忽略不计,从而减少电磁干扰的产生,起到抑制电磁干扰的目的。在进行地线设计时,需要特别注意要将交流电源与直流电源、模板电路与数字电路的电源地、功率地与弱电地等都要分开,因为实际接地体并不是理想状态下的零电位和零阻抗的物体,与理想值还存在着一定的差距,所以在确保地线具有一定的粗度。
3 结束语
近年来,工业的快速发展使电子仪器仪表得到了普及,为我们的生活带来了较大的便利,但电磁干扰对其正常工作却带来了较大的影响,使其无法正常的进行工作。所以需要我们在生活中加强对电子仪器仪表抑制干扰的措施进行不断研究和探索,从而避免由于电磁干扰所带来的不必要的措施发生,只有这样才能有效的对电磁干扰进行有效的抑制,使电子仪器仪表得到更广泛的应用。
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