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电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法初探

2017-09-29李国强

读天下 2017年21期
关键词:电磁干扰

摘要:探究抑制电子仪器仪表电磁干扰的抑制方法,有助于提升电子仪器仪表的整体性能,对增强电子仪器仪表的系统兼容性具有重要帮助。本文在对电子仪器仪表中电磁干扰的产生过程进行深入分析的基础上,阐述了电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法,以期为相关人士提供借鉴和参考。

关键词:电磁干扰;电子仪器仪表;抑制方法

随着社会经济的迅速发展和社会生产力水平的进一步提升,抗电磁干扰的重要性逐渐被各大电子仪器仪表生产厂商所认识到。做好电子仪器仪表的抗电磁干扰设计,有助于电子仪器仪表的系统性能,对增强电子仪器仪表的市场竞争力大有裨益。因此,探究抑制电子仪器仪表电磁干扰的抑制方法,具有十分重要的现实意义。

一、 电子仪器仪表中电磁干扰的产生过程

(一) 干扰源

电磁干扰是生活中的常见现象,受电磁干扰的影响,电磁信号会呈现降低的趋势。辐射干扰和传导干扰是电磁干扰存在的两种形式。由于电子仪器仪表的功能具有差异性,电磁干扰的类型也具有显著差异。例如,部分用于检测通信信号的电子仪器,其电磁干扰类型主要集中于辐射干扰,而具有电流电压测量功能的电子仪表,则大多产生传导干扰。在无线通讯过程中,电磁干扰会对通信质量产生干扰,具体表现为无规律的电波。在利用电子仪表测量电压的过程中,会产生一定程度的电磁辐射,对电流的流动性产生干扰。电磁脉冲、雷达、电晕放电和雷电都是电磁干扰的主要干扰源。电磁干扰源的存在形式受电子仪器操作环境的影响较大。例如,电源开关在断开或者闭合的过程中,会呈现瞬时的电磁场,形成电磁干扰。

(二) 耦合路径

将电磁干扰源转换为干扰信号传播的过程称为耦合路径。耦合行为存在与电子仪表的运行过程中,一旦发生耦合现象,会对电子仪表的正常测量值传输产生干扰。空间场和金属导体是耦合路径的主要发生条件,金属导体是发生传导干扰的基础和前提,空间场是发生辐射干扰的必要条件。电子仪表本身不具备产生电磁干扰的能力,将金属导体作为载体才能够实现对电磁干扰信号的传输,一旦电子仪器检测到电磁干扰源,会立即在电子仪表内部形成电磁场,并完成电磁干扰信号的传递工作。

(三) 敏感接收器

敏感接收器是干扰平电波的接收者,敏感接收器对电磁干扰信号具有较高的文敢赌,能够实现对不同干扰波的接收,若干扰源。耦合路径以及敏感接收器形成闭合的干扰路径,会对电子仪器仪表形成严重的不利影响。例如,电视机天线在接收到电磁干扰后,会出现雪花屏幕的现象,手机信号在受到电磁干扰后,会出現通信信号短暂消失现象。

二、 电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法

(一) 从源头上抑制电磁干扰

从源头上抑制电磁干扰是降低干扰信号对电子仪器仪表破坏程度的关键举措。电磁干扰的影响与距离的关系非常密切,距干扰源越近,干扰场强越大。在电子仪器仪表中,电子元件的布置通常采用低电阻金属材料,对防护间距不够的元件进行隔离,以减少或防止静电或电磁的干扰。由于电子仪表具有多种干扰源,为了充分抑制电磁干扰,应将干扰源作为主要切入点,充分发挥滤波器的优势,实现对干扰信号的过滤,及时滤除杂乱的电磁波。滤波器能够为电子仪器仪表的兼容性提供有力保障。工作人员应重视做好额定电流、电压以及电阻的设置工作,实现滤波器与电流线圈以及电感线圈的有机结合,在迎合滤波器使用条件的基础上,实现对电子干扰产生的有效抑制。

(二) 抑制耦合路径的电磁干扰

加强对耦合路径干扰信号传输的抑制有助于营造不利于电磁干扰传播的环境。对耦合路径电磁干扰的抑制关键在于发挥传播介质的屏蔽作用。由于电子仪器仪表中存在空间场和金属导体,极容易产生辐射干扰和传导干扰,且不能够实现对空间场和金属导体的消除,因此,做好电磁干扰屏蔽工作显得十分重要。电磁屏蔽、磁屏蔽和静电屏蔽是屏蔽的主要形式,能够实现对干扰信号强度的削减。电子干扰屏蔽形式的合理选择主要取决于主要的应用场景。例如,在防范电流电压电子测量仪表电磁干扰的过程中,应尽量采用静电屏蔽形式,在测量通信信号波形以及频率的过程中,大多将电磁屏蔽作为主要形式。静电屏蔽的工作原理在于防控金属导线受静电影响产生的电磁干扰,利用接地设备将静电干扰转移到大地中。磁屏蔽对电磁干扰的防控机制在于增加电磁场的损耗,阻断低频电磁干扰的传播。电磁屏蔽通常对低电阻金属材料的充分利用,实现对电磁干扰电波的腐蚀,切断电磁干扰的空间传播路径,降低对电子仪器仪表产生的不良影响。

(三) 降低敏感接收器的电磁干扰

降低敏感接收器的电磁干扰是削弱电磁干扰对电子仪器仪表不利影响的有效途径。敏感接收器是接收电波的主要设备,对电磁干扰具有较强的敏感性,由于电子仪器仪表内具有金属导体,不能够实现对电磁干扰的完全消除,只能发挥敏感接收器的作用,将电磁干扰转移至大地中。大地通过对电磁干扰波的接收,能够有效降低电磁干扰对电子仪表测量准确性的不利影响。在实际安装过程中,工作人员应实现电子仪器仪表与接地装置的有效连接,将电子仪器仪表的电磁波引入大地,在安装接地设备的过程中,应注重做好接地设备的检查工作,确保电阻和电位处于归零状态,实现对电磁干扰波的有效吸收。同时,工作人员应确保接地电阻设置正确,提升接地线选择的合理性,提升电磁干扰的传递速率,防止形成回路。为了提升电子仪器仪表测量的精确性,工作人员应充分认识到抑制电磁干扰的重要意义,实现对电流电压值的精确测量。实际上,抑制电磁干扰与电磁兼容技术具有较强的相似性,都是基于削减电磁干扰不良影响的基础上,提升电子仪器仪表的环境适应性。

三、 结论

综上所述,应重视从源头上抑制电磁干扰,为防范电磁干扰产生奠定良好的前提条件。在此基础上,应注重加强耦合路径电磁干扰的抑制,减少电磁波的传播。此外,应重点防控敏感接收器的电磁干扰,降低电磁感染对接地设备造成的不利影响。因此,在电磁干扰的抑制过程中,可以借鉴上述方法。

参考文献:

[1]徐娟.电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法分析[J].自动化与仪器仪表,2014(06):177-179.

[2]周雪莲.电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法[J].自动化与仪器仪表,1999(05):54-55,36.

作者简介:

李国强,江苏省南京市,南京紫金计量有限公司。

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