电气工程中自动化设备的抗干扰研究

摘要：当前现代工业生产环境的复杂性增加，各种干扰源对自动化设备的正常运行产生了严重的影响。基于此，主要研究了电气工程中自动化设备的抗干扰措施。通过对抗干扰技术的研究和应用，提高了自动化设备的稳定性和可靠性。优化印制板线路布置、优化电源设置、优化信号传输、强化开关电源保护措施、合理应用滤波器等措施有效降低干扰对设备的影响，提高设备的抗干扰能力。

关键词：电气工程自动化设备抗干扰信号传输

中图分类号：TP317

ResearchonAnti-InterferenceofAutomationEquipmentinElectricalEngineering

GANShubing

MettlerToLedo（Changzhou）MeasurementTechnologyCo.，Ltd.，Changzhou，JiangsuProvince，213000China

Abstract：Thecomplexityofthecurrentmodernindustrialproductionenvironmenthasincreased，andvariousinterferenQZqB/rB/FkZcppRP102XIQ==cesourceshaveaseriousimpactonthenormaloperationof ;automationequipment.Basedonthis，thispapermainlyconductsresearchontheanti-interferencemeasuresofautomationequipmentinelectricalengineering.Throughtheresearchandapplicationofanti-interferencetechnology，thestabilityandreliabilityofautomationequipmenthasbeenimproved.Measuressuchasoptimizingthelayoutofprintedcircuitboards，optimizingpowersettings，optimizingsignaltransmission，strengtheningswitchpowerprotectionmeasures，andapplyingfiltersreasonablycaneffectivelyreducetheimpactofinterferenceontheequipment，improvetheanti-interferenceabilityoftheequipment.

KeyWords：Electricalengineering;Automationequipment;Anti-interference;Signaltransmission

随着电气工程自动化设备的广泛应用，设备的抗干扰能力变得越来越重要。干扰信号对设备的正常运行和稳定性造成了严重影响，因此研究自动化设备的抗干扰措施具有重要意义[1]。本文旨在通过对抗干扰技术的研究和应用，提出有效的抗干扰措施，以提高电气工程自动化设备的抗干扰能力。

1电气工程中自动化设备的干扰因素

1.1电磁干扰

电磁干扰是自动化设备中常见的干扰因素，具体划分为内部电磁干扰和外部环境电磁干扰两个部分。内部电磁干扰指的是自动化设备内部各个元件之间相互干扰的现象[2]。电磁干扰如图1所示。

1.2交变磁场干扰

交变磁场干扰是电气工程中自动化设备常见的干扰因素之一，具体分为辐射干扰和传导干扰两种类型，并且这两种类型的干扰因素并非完全独立存在。辐射干扰是指自动化设备周围存在的交变磁场对设备电子元件产生的干扰。当设备附近存在交流电源线、变压器、电机等设备时，它们会产生交变磁场，这些磁场会通过空气传播到设备内部，对设备的电子元件产生干扰。交变磁场如图2所示。

1.3信号模式干扰

信号模式干扰是电气工程中自动化设备常见的干扰因素之一，具体分为共模干扰和差模干扰两个类型。共模干扰是指在信号传输过程中，信号线上的干扰信号以相同的模式（即相同的幅度和相位）同时影响信号的两个导线。这种干扰通常是由于设备周围存在的电磁场、电源波动等因素引起的。共模干扰会导致信号的失真、噪声增加等问题，影响自动化设备的正常工作[3]。差模干扰是指在信号传输过程中，信号线上的干扰信号以相反的模式（即相反的幅度和相位）同时影响信号的两个导线。

1.4二次回路干扰

二次回路干扰是电气工程中自动化设备常见的干扰因素之一。它是指自动化设备中的二次回路（如电源线、信号线等）与其他电气设备或电源之间产生的相互干扰。二次回路干扰分为两个主要类型：电源线干扰和信号线干扰。电源线干扰是指自动化设备的电源线与其他电气设备或电源之间产生的干扰。当自动化设备共用电源线路时，其他设备的电流变化、电压波动等会通过电源线传递到自动化设备中，引起设备的工作不稳定、电源波动等问题[4-5]。

2电气工程自动化设备抗干扰措施

2.1优化印制板线路布置

为了提高电气工程自动化设备的抗干扰能力，通过优化印制板的线路布置来减少干扰的影响。首先，采取多层印制板的设计。多层印制板具有更多的层次，将信号线和电源线等分开布置在不同的层中，从而减少彼此之间的干扰。有效地隔离信号线和电源线之间的干扰，提高设备的抗干扰能力。其次，印制板的线路布置需要进行优化。在布置线路时，采用合理的走线方式，避免信号线与电源线等敏感线路的交叉或相邻。通过增加线路之间的距离，减少干扰信号的传递。此外，还采用屏蔽线缆或屏蔽罩等措施来隔离干扰源。另外，还考虑使用地线和屏蔽层来提高设备的抗干扰能力。地线有效地引导和分散干扰信号，减少其对设备的影响。屏蔽层起到屏蔽外部干扰信号的作用，保护设备内部的信号传输。

2.2优化电源设置

为了提高电气工程自动化设备的抗干扰能力，需要优化电源的设置，以最大程度上实现对干扰因素的防控。首先，基于电源的开启和断开进行恰当的设计。在设备的开启和断开过程中，电源的切换会引起电压的突变或电流的冲击，从而产生干扰信号。为了减少这种干扰，采取一些措施，如使用软启动电路来平滑电源的开启过程，或者使用电源滤波器来减少电源中的噪声。其次，需要重点结合相关规范和标准进行优化执行。在电源设置方面，参考国家和行业的相关规范和标准，如电气设备的设计和安装规范，电磁兼容性标准等。这些规范和标准对于电源的设计、布置和接地等方面都有详细的要求，遵循这些要求提高设备的抗干扰能力。另外，借助于屏蔽线的合理应用也是一种有效的抗干扰措施。屏蔽线是一种具有屏蔽层的电缆，有效地抑制外部干扰信号的传输。在电源线的设计中，选择使用屏蔽线来减少电源线与其他线路之间的干扰。

2.3优化信号传输

为了提高电气工程自动化设备的抗干扰能力，需要优化信号传输的方式，以实现对干扰因素的屏蔽工作。首先，针对信号传输线路进行屏蔽工作。信号传输线路会受到外部电磁场的干扰，如电源线、电机线、通信线等。为了减少这些干扰的影响，采用屏蔽线缆来包裹信号线。屏蔽线缆具有屏蔽层，有效地阻挡外部干扰信号的传输，保证信号的稳定传输。其次，对于屏蔽层线路的选用需要予以关注。屏蔽层线路是一种具有屏蔽层的电缆，在信号传输过程中起到屏蔽干扰的作用。在选用屏蔽层线路时，需要考虑其屏蔽效果、传输性能、适应环境等因素。根据实际情况选择合适的屏蔽层线路，有效地提高设备的抗干扰能力。

2.4强化开关电源保护措施

为了提高电气工程自动化设备的抗干扰能力，需要强化开关电源的保护措施，通过科学合理的规划线路和设置电源屏蔽层来减少干扰。首先，技术人员需要进行科学合理的规划线路。在设计电气工程自动化设备的电源线路时，需要充分考虑电源线路的布置和走向。合理规划电源线路的走向减少线路之间的干扰，避免电源线路与其他线路交叉或靠近，减少干扰信号的传输。此外，还应注意避免电源线路与高频设备或高电磁辐射设备的交叉，以减少干扰。其次，设置电源屏蔽层来增强开关电源的抗干扰能力。电源屏蔽层是一种具有屏蔽功能的设备，有效地阻挡外部干扰信号的传输。

2.5合理应用滤波器

为了提高电气工程自动化设备的抗干扰能力，合理应用滤波器是一项重要的措施。通过关注滤波器的合理运用，有效地减少干扰信号对设备的影响。首先，需要了解滤波器的工作原理和分类。滤波器是一种电子器件，选择性地通过或阻断特定频率范围内的信号。常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。根据干扰信号的频率特性，选择合适的滤波器类型。其次，需要根据实际情况合理选择滤波器。在电气工程自动化设备中，会受到不同频率范围的干扰信号影响，因此需要根据干扰信号的频率特性选择合适的滤波器。例如，当设备受到高频干扰信号的影响时，选择高通滤波器来阻断高频信号的传输；当设备受到低频干扰信号的影响时，选择低通滤波器来阻断低频信号的传输。通过合理选择滤波器，减少干扰信号对设备的影响，提高设备的抗干扰能力。

3结语

本研究通过对电气工程自动化设备的抗干扰措施进行深入研究，提出了一系列有效的措施来提高设备的抗干扰能力。通过对设备进行抗干扰技术的优化和改进，提高设备的稳定性和可靠性，满足现代电气工程自动化设备对抗干扰能力的要求。然而，仍然存在一些问题需要进一步研究和解决，如如何更好地应用新型的抗干扰技术、如何提高设备的抗干扰性能等。希望本研究能够为电气工程自动化设备的抗干扰研究提供一些有益的参考和借鉴。

参考文献

[1]黄永杰，林金燕.电气自动化技术在电气工程中的应用研究[J].工业建筑，2022（6）：234-234.

[2]李鹏，张春晖.工程机械电气设备自动化技术研究[J].有色金属工程，2023，13（2）：165.

[3]白少峰.浅析电气工程中自动化设备的抗干扰策略[J].中国设备工程，2023（20）：87-89.

[4]王青梅.电气工程及其自动化专业卓越工程师培养教学研究[J].中国设备工程，2022（1）：227-228.

[5]李宇.电气工程自动化控制中智能化技术的应用研究[J].科技资讯，2020，18（2）：34，36.