谈排除机械电子设备中电气干扰的主要措施

吕海波

摘要：机械电子设备主要由集成电路、电子管、晶体管等部件组成，在机械制造业中被广泛应用，但是其易受电源、电磁等因素干扰，影响电子设备正常运行，因此，相关人员要增强对电子设备的认识，掌握维修方法，按照电子设备受到干扰的类别、特征采取相应的抗干扰措施，提高电子设备的性能。本文简单介绍了机械电子设备中电气干扰发生的原因以及传播渠道，重点探讨了其主要措施，包括电气隔离抗干扰、滤波器抗干扰、屏蔽抗干扰等，旨在清除机械电子设备发生电气干扰，降低电气干扰对电子设备的影响，提高设备的安全性与稳定性，保证电子设备可以平稳运行。

关键词：机械;电子设备;电气干扰

0  引言

电子设备易受电、磁等因素影响，导致其发生电气干扰等情况，影响电子设备正常运行，甚至出现人员伤亡等情况，因此，企業要对机械电子设备提高重视程度，及时排除机械电子设备产生电气干扰的原因，使电子设备的作用充分发挥，促进企业快速发展。

1  机械电子设备中电气干扰发生的原因

1.1 电源

机械电子设备出现电源干扰的形式较多，具有可变性，而机械电子设备在运转过程中易受电气干扰等因素影响，主要有共模干扰、差模干扰两种干扰形式，其中共模干扰是指电子设备受电源输入线与大地间不同的电压影响;差模干扰会在一样的电源路中出现。

1.2 非线性谐波

整流器在机械电子设备中自身可以附带工作电路，使机械设备在运行过程中向外散射电流，引起电磁干扰，甚至会引起电子设备出现振动剧烈、温度升高等情况，不利于机械设备正常运转。

1.3 电磁

在电、磁混合的环境下，机械电子设备易受干扰影响电子设备正常运转，不能正确传达信号，无法保证电子设备信号的准确性。通常来说，电磁干扰主要包括传导干扰、辐射干扰两种方式，其中传导干扰是经过公共阻抗对干扰信号进行传播;辐射干扰是经过电磁波辐射对干扰信号进行传播。

1.4 电流泄露

电流泄露主要包括对地、线间两种形式，其中，对地易在大地、动力线中产生，出现电流泄露等情况;线间易在动力线中产生，而出现电流则说明电子设备易受干扰。除此之外，电子设备易受载波频率、分布电容等因素影响出现电子设备干扰等问题，导致电子设备跳闸，不能正常运行。

2  机械电子设备中电气干扰传播的渠道

电源干扰是因为电压产生电流通过导线传播，会对机械设备的正常运行造成干扰。而电源干扰电压较小，其电源干扰与导线的长度有关，但是，电流具有波动性，在电源干扰过程中受电磁感应原理影响，易对周边的环境产生电磁干扰等情况，影响机械电子设备的稳定运转。

电磁干扰是通过金属导线、空间场等两种传播渠道，在机械电子设备运转过程中易受电磁干扰，使机械电子设备发生故障。其中，金属导线是机械电子设备被电源电线连接发生干扰的情况;空间场是由于电磁作用对电子设备造成干扰，影响电子设备信号的准确性和完整性，而通过空间场的电磁辐射干扰会对电子设备的运行产生影响，不利于供电企业的发展。

3  排除机械电子设备中电气干扰的主要措施

3.1 电气隔离抗干扰

电源干扰与电磁干扰都是通过导线的途径进行传播，当电子设备受电源线、信号线、控制线等因素干扰时，可以使用电气隔离的方法，将电子设备的导线和设备分隔开，防止电气干扰影响电子设备正常使用。通常来说，工作人员在进行电气隔离抗干扰过程中，会使用脉冲变压器、光电零件等设备，能够利用隔离放大器处理干扰信号，降低干扰信号对电子设备的影响[1]。

3.2 接地抗干扰

在清除机械电子设备电气干扰过程中易对电子设备造成损害，因此，为提高电子设备的安全性和稳定性，可以使用接地抗干扰的方法，不仅不会对电子设备产生任何损坏，还会避免电气干扰对电气设备产生的影响。而接地抗干扰系统包括系统接地、交流接地、屏蔽接地、保护接地等，可以保证机械电子设备正常运行，避免电源干扰对机械电子设备产生影响，以及防止突发性冲击电压对电子设备造成严重损害。倘若接地系统杂乱无章，既会影响机械电子设备平稳运转，又会对电子设备的安全产生威胁。

机械电子设备地线主要分成三个不同的种类，其中①连接交流电源地线与机器外壳;②连接电动机和继电器等机器设备;③连接信号设备和数字接收器。当机械电子设备使用交流电源供电时，要连接保护地线与电源地线，降低干扰的情况出现，保证电子设备可以正常稳定运行。

3.3 滤波抗干扰

工作人员可以利用滤波器对信号特征波段的频率进行消除，阻碍电子信号对电子设备的干扰，防止低频干扰与中频干扰等情况出现，降低电气干扰对电器设备的影响。滤波器由电容、电阻、电感等组件组成，对设备运转时产生的信号频率能够准确识别、分类、整合，并且可以对干扰信号进行过滤，确保电子设备可以平稳运行。而滤波器根据信号频段可以分成低通、高通、带通、带阻等四种;根据处理信号可以分成模拟、数字等两种。滤波器的种类不同，其性质和功能也存在一定的差异性，例如，低通滤波器可以对高频干扰进行压制，高通滤波器可以对低频干扰进行压制[2]。

因此，工作人员要依据实际情况选择合理的滤波器，滤波器可以感知电气干扰在电子设备中的频率，并且根据电子设备的工作原理、性能将其产生的干扰效果清除，有利于增强电子设备中使用滤波器的抗干扰效果，保证电子设备可以平稳高效运行。而针对使用直流电源的各种机械电子设备，工作人员可以将滤波器安装在电源端，能够及时过滤干扰信号，防止电源干扰电子设备正常运行。

3.4 屏蔽抗干扰

在电磁抗干扰中主要使用屏蔽的方法对机械电子设备附近进行屏蔽，将电子设备全面封闭，能够有效阻止电磁能力对电子设备造成的干扰，保证电子设备可以平稳运行。由于在机械生产过程中离不开电子设备，因此，屏蔽抗干扰被广泛应用。而屏蔽抗干扰可以划分成电屏蔽与磁屏蔽，其中，电屏蔽为空腔金属导体在静电平衡状态时，要保证屏蔽体接地。工作人员可以在电容耦合通道中安装金属屏蔽器，有利于将消除电气干扰，确保电气设备的稳定运转。磁干扰是指电子设备在运行过程中会出现磁场，而此磁场会严重影响电路干扰，而磁屏蔽方法可以屏蔽电磁波对电子设备的干扰，提高电子设备的安全性。此方法与静电屏蔽的方法存在一定的差异性，如果屏蔽体的导电连续性发生破坏，会降低其屏蔽效果，而裂口、缝隙会影响屏蔽体的导电连贯性，例如，电脑机箱中的通风口与显示窗。工作人员可以选择导电布、指形簧片、金属丝网衬垫等电磁密封衬垫，提高屏蔽抗干扰的效果[3]。

随着时代的变化，屏蔽抗干扰也产生了静电、双层、金属隔网、编制等各种屏蔽措施，对电磁干扰有一定的压制作用。若要对电阻较小的屏蔽体内部中的干扰信号进行控制，则可以选择高导磁材料屏蔽干扰信号。在抗干扰过程中，可以利用高导磁材料制作复合屏蔽电缆，主要包括内层、中层、外层三层，其中内层为铜制铁磁;中层为磁导率较高的铁磁、外层为高饱和低磁导率的铁磁，而干扰信号的强度会随着层次递减，有较好的抗干扰效果，促進电子设备正常运转。

3.5 预防感应噪音

为清除电子设备中的电气干扰，可以使用感应噪音的方法。而感应噪音主要包括静电感应噪音、电磁感应噪音等，为避免其发出的噪音影响电子设备正常运行，工作人员可以在外部电子设备的信号线和变频器动力线中装置同轴电缆，保证电子设备可以安全高效运行。

3.6 其他措施

由于电子设备的种类较多，被广泛应用，但其易受电气干扰等因素影响，不利于电子设备平稳运转。除以上几种措施外，工作人员在电子设备安装过程中，要统筹规划，尽量选择距离高磁场、高静电较远的位置，保证电子设备附近的安全性，防止电气干扰对电子设备的影响。而电子设备的干扰源主要来自电源干扰和电磁干扰，如果距离干扰源较远，则会受到较小的辐射，并且导线的长短与受到辐射的大小呈正相关，若导线越长，则受到的辐射就越大，工作人员可以将导线的长度控制在合理的范围内，能够有效减少辐射的影响[4]。

设备抗干扰能力、清除电气干扰还与干扰信号传递的方法有关，在设计电子设备过程中，要对电气干扰等因素充分考虑，使用先进的抗干扰信号传播技术，能够有效提高电子设备的抗干扰能力[5]。现阶段，数字型信号、电流型信号使用范围较广，而数字型信号比模拟信号的抗干扰能力强，更适合用来传播信号。

电子干扰会对信号电缆产生影响，从而导致共模电压出现，工作人员可以使用电流型信号传递的方法，此方法在电流信号传播过程中不会出现相同回路电流不同的情况。除此之外，光纤传播信号的好处较多，有大容量、传播速度快等好处，具有较强的抗干扰性。目前，数字信号、电平信号都是利用光纤传递信号，具有较强的抗干扰能力。并且，工作人员要可以使用绞线，绞扭节距，将信号线分成小回路。当双绞线绞扭的状态相同时，小回路的方向要与其相反，有利于消除电气干扰，倘若在绞线上安装屏蔽器，会增强其自身的抗干扰能力[6]。

4  结语

在机械生产过程中电子设备是必不可少的，但电子设备易受多种因素影响产生电气干扰，对电子设备的正常运行造成威胁，因此，工作人员要根据实际情况选择恰当的抗干扰措施，有利于将电子设备的干扰降到极限，确保电子设备可以平稳运转。

参考文献：

[1]霍海波.排除机械电子设备中电气干扰的主要措施[J].电脑知识与技术，2020，16（9）：241-242.

[2]孙彦博.排除机械电子设备中电气干扰的主要措施[J].农机使用与维修，2020（2）：85.

[3]李晓鹏.排除机械电子设备中电气干扰的主要措施[J].建材发展导向（上），2019，17（12）：399.

[4]欧阳慧.排除机械电子设备中电气干扰的主要措施探究[J].科技风，2019（23）：172.

[5]孙久军，梁桂华，房孝涛.机械电子设备中的电气干扰及抗干扰措施[J].试验技术与试验机，2006（01）：50-53.

[6]侯大鹏.排除机械电子设备中电气干扰的主要措施[J].电脑知识与技术，2018，14（5）：239-240.