电子仪器电磁干扰问题探究

2021-03-26 22:17化麒李艳红许冲
电子元器件与信息技术 2021年2期
关键词:干扰源屏蔽电磁

化麒,李艳红,许冲

(国营洛阳丹城无线电厂,河南 洛阳 471000)

0 引言

电子仪器作为社会各个领域内主要使用的设备,在提升设备使用性能方面有很大的作用。电磁干扰会使电子仪器在实际运行中出现故障,影响电子仪器实际应用准确性。针对电子仪器在社会发展中的主要作用,相关部门需要在一定程度上增加对电磁干扰问题的研究,采取合理的方式对其进行控制,实现追根溯源,使电磁干扰问题得到针对性解决方式,将电子仪器的作用发挥到最大化[1]。

1 电磁干扰的形成过程

电磁干扰主要是对电缆传输过程中的传输信号产生影响,这一干扰不但会阻碍电缆传输质量,还会降低实际传输效率,电磁干扰也属于电子噪声,不仅可以消减传输中所产生的信号,还会降低电子仪器的实际功能。电磁干扰现象在最初的时候只是在电磁信号领域内得到了有效的应用,这也表示只有电子设备才会收到电磁干扰的负面影响。电磁干扰的过程中需要出现多个通道,传播途径和干扰源,这几个因素也属于电磁干扰过程中的主要因素。干扰源还可以分为人为干扰和自然干扰,人为干扰主要是以设备为主要干扰发起点,设备所产生的电磁波会在传递过程中出现信号干扰,例如,广播,雷达和日常生活中使用的基础电气设施等。自然环境下电磁干扰的出现则主要以自然界中雷电和静电为主,这些人为因素和自然因素可以传输相同的电磁波,保证能量可以结合电磁场实际运行规律作用。但是电子仪器对于电磁信号若没有教好的免疫能力则会导致电子仪器功能受损。此外,电子仪器在使用的过程中,对于耦合现象的出现也较为普遍,还会产生交叉干扰现象,导致电磁干扰防控措施的实施无法获得保证[2]。

2 电子仪器电磁干扰问题

2.1 电子仪器电磁干扰类型

(1)内部干扰。电子仪器在受到电磁干扰后会出现内部干扰,内部干扰主要指的是仪器内部存在的一些信号干扰,例如电子仪器电线及导线会因为受到电磁干扰影响信号传输效果。还会因为一些内部元件的长期使用的,导致其散热性能无法满足其标准,因此这时会使其面对信号干扰的时候降低抵抗能力,直接影响到设备稳定性及电子仪器运行。另外,一些具有较大功率的设备在运行的过程中会产生一定范围的磁场,这时会在耦合的基础上对电子仪器产生严重干扰。所以,在电子仪器仪表设计的时候,需要结合其他影响因素进行设计,考量到其他影响因素,但即便在这种情况下还是无法完全避免受到电磁干扰的影响,而电子仪器的使用频率在不断增加,这时便使其无法有效避免电磁干扰影响,进而致使电磁干扰现象不断加重,最后使设备趋于损坏。

(2)外部干扰。电子仪器的外部干扰主要指的是电子仪器除去自身因素的外部影响因素,这对于设备的产生有着非常重要的影响。一些大功率电气仪器外部都具有高压电能设施,例如大型变电设施,电磁波等信号干扰,所以在实施电子仪器设计的时候应综合考量多种影响因素,进而使电子仪器抗电磁干扰性能充分发挥出来。可以采取对大型变电设备及变电设施的改造手段,使其可以在运行过程中合理控制干扰信号,但是因为实际研究成本较高,这也导致一些研究企业存在犹豫心理。所以,当下电子仪器抗电磁干扰信号功能的实现大多数情况下主要以提升仪器自身干扰性能的方式为主[3]。

2.2 电磁干扰源分类

①静电感应:作为自然界中较为常见的放电现象,静电感应出现概率较大。电子仪器在进行线路敷设的过程中,假如动力线与导线无法平行敷设,那么就会对电子仪器在信号传导期间的合理性产生影响,出现电磁干扰,进而降低电子仪器使用效率。针对上述故障来说,应控制仪器与动力线之间的距离,避免多根导线距离不当出现电位差,产生静电干扰。

②振动:振动属于电磁干扰中的一个部分,特别是一些电子元器件企业在实际生产的过程中,设备会大概率出现噪声或是振动,进而导致电子仪器与仪表信号随之产生晃动。在这时如果导线在电磁作用下出现振动现象就会使感应电动势现象产生,还会影响到电子仪器的正常使用[4]。

③电磁感应:目前,电子仪器主要以大型设备和机械控制为主要应用设施,例如一些交流电机,变电设施,电气设施等。这时设备的运行环境就会产生电磁感应,致使电磁仪器使用受到环境影响,出现感受电势,这对电子仪器的运行来说会产生一定的负面影响。

④接地系统:电子仪器在使用过程中可以在输入和回路中设施多个接地点,但是不同的接地点会存在一定的差异,从而增加回路中的电位差。电子仪器在使用的过程中,假如仪器自身不具有良好的绝缘性能,那么就会导致仪器受到电磁干扰影响,还会导致电位差所产生的电势借助导线作用于仪表,降低电气仪器实际功能。

3 电子仪器电磁干扰解决策略

3.1 借助接地体控制电磁干扰现象

目前电子仪器对于电磁干扰的解决措施就是降低仪器对于信号的敏感度,消除干扰途径,消除干扰源等。在实际应用过程中消除干扰源这一方式的使用效率较高,效果较为显著。但是在采取消除干扰源方式的过程中,还存在一些无法被消除的干扰源,这时就需要结合实际情况对其进行处理,从而获得预期的处理效果[5]。

电子仪器在使用的过程中,为了使电子仪器与信号外壳安全使用,一般情况下会以接地形式为主,进而保证电子仪器使用安全。在实施接地作业的过程中,假如接地方式出现了疏漏,那么在电子仪器运行过程中就无法形成回路,进而导致电磁干扰现象的产生。这些故障会在大部分接地作业中出现,而多点接地之间还会出现一些电位差,造成共模干扰。为了更好的对这种现象进行控制,可以在电子仪器回路位置设置单点接地,但是在实际实施的时候会因为信号源无法对大地产生绝缘,致使电位差无法彻底消除。所以,借助浮中设置的手段可以避免电磁干扰进入路径,促使其与大地实现绝缘,将电子仪器的干扰性充分发挥出来[6]。

3.2 将磁场屏蔽降低电磁干扰

为了更加有效的控制电磁干扰,可以采取屏蔽方式,屏蔽能够极大降低电磁干扰对电子仪器的影响,借助屏蔽方式可以保证电磁信号实现衰减和隔离。在实施屏蔽的过程中可以采取多种形式开展,主要分为电磁屏障,静电屏蔽,磁屏蔽。第一种屏蔽方式主要使用的是金属导体特点,借助低电阻金属材料,将电磁作用以下出现的干扰充分吸收,而后将其反射出去,保证高频作用下产生的电磁场信号得到有效控制。第二种屏蔽方式主要是采取低电阻金属材质对其实施接地,保证电路信号和电流传递得到合理控制。最后一种屏蔽方式则是以高饱和性质的磁性材质借助磁力吸收电磁,合理抑制电磁干扰。

3.3 滤波器抑制作用控制电磁干扰

在电子仪器使用的时候,可以提升对于电子仪器特性的利用,借助电子仪器自身特性实施电磁干扰控制可以实现较好的信号抑制效果。滤波器具有良好的电磁信号抑制作用,同时滤波器还具有较好的静电防护能力,进而使电子仪器在使用过程中避免因为噪声干扰出现泄露现象,在保证电子仪器设备使用性能符合标准的前提下合理控制电磁信号,降低因为设备运行过程中出现静电导致严重的电磁干扰[7]。

4 结语

综上所述,在科学技术不断进步的当下,智能化电子行业也在逐渐加速,使电子仪器的使用逐步朝着智能化,自动化前进,电子仪器不但在社会建设范围内获得了较为广泛的使用,也对大众日常生活产有着积极影响。电磁干扰属于电子仪器发展过程中的阻碍,因此在智能化技术广泛使用的社会背景下,实施合理的抗干扰技术能够加速产业进步,还可以为产业发展起到推动力。

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