探究电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法
   来源:中国科技博览     2018年03月19日 04:41

张美丽+周金秀+陈昕

[摘 要]随着社会的不断发展以及科技水平提高,电子产品被广泛的使用,而在这其中的电磁对于电子产品会产生一定程度上的负面影响。在此现状下,抑制电磁对于电子仪器仪表的干扰已然成为社会大众关注的重点环节,所以在电子仪器仪表的生产过程中抑制电磁的部分是最重要的环节。本文对于电磁干扰的抑制方法做出了相应研究,目的是为了在电子仪器仪表的正常运作中不受内要因素或者是周围外界因素所产生的电磁干扰的影响,并且提供有效的保障方式。

[关键词]电子仪器仪表;电磁干扰;抑制方法

中图分类号:TH70 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0141-01

一、前言

在我国电子仪器仪表使用范围相对而言较广,但是在电磁环境中容易受到电磁影响,为了可以有效的缓解,甚至是抑制这一情况,需要在电子仪器仪表中运用抑制电磁干扰的相关技术,为保障电子仪器仪表设备可以正常的在电磁环境中工作,这一技术一般被称为“电磁兼容”。近年来电磁技术备受国内和国际的关注,其中电磁的兼容性是考量一个产品质量好坏的重点,我国相关技术监管部门也展开了积极地筹备计划,采用电磁兼容技术来认证电子产品或者电器的质量。

二.电子仪器仪表的常用类型

2.1 模拟示波器

不同的电子仪器仪表所应用的范围不尽相同,示波器一般常应用在信号显示以及测量方面,是针对信号的显示所研制的电子仪器仪表。示波器可以直接显示出信号的变化走向,从而进一步测量出信号的频率、幅度等等。示波器与传感器可以结合使用,以测量非电量的参数。典型示波器主要是模拟示波器,工作原理是检测信号通过垂直系统时信号会呈现垂直放大,将信号传送到水平系统以及示波管,信号会在水平系统中触动电路,在电路的扫描中形成电能流向示波管控制电路在示波管上所形成的信号波形。

2.2 数字万用表

“万”字可以显示数字万能表的主要特点,就是数字万能表的使用范围相当的广泛,一般数字万能表可以测量电流直流电压、电阻、频率、温度、二极管以及三极管等等部分的参数。数字万能表的主要工作原理就是转换器的使用,同时,控制电路的开关的打开,在电压释放时的脉冲进计算器,在计算器中可以显示有效的电压值。

2.3 交流毫伏表

测量交流电压是交流毫伏表的主要用途,是电网工程中较多使用的电子仪器仪表,同样也是电子实验或者电工测量交流电压有效值的主要设备。交流毫伏表的工作原理是交流电压由输入插座输入被测量的交流电压,交流电压之后经过输入放大器、前置放大器、电子衰减器、主放大器、线性滤波器、输出放大器以及表头后从而显示出交流电压的数值。我国电子仪器仪表中交流毫伏表的种类较多是与其优点紧密相关的。

三.电子仪器仪表中电磁干扰的产生以及危害

3.1 干扰源

电子仪器仪表中可以产生电磁干扰主要部分是源于电磁系与电流系的相互排斥。电子仪器仪表在对于电压进行测量时,电磁系就会产生辐射,使得电波变得复杂而混乱,从而影响电流的正常流动,在电磁系中的复杂的电波发生源就是干扰源。电子仪器仪表普遍被影响的干扰源有导航仪器、雷电、瞬间开关、电磁脉冲、无线雷达等等。根据实际情况,影响电子仪器的干扰源存在的方式都是不尽相同的,比如,电源的开关会在断开或者链接的一瞬间产生电流或者是电压,从而造成电磁的干扰。

3.2 敏感接收器

电子仪器仪表中的敏感接收器是指电磁干扰的对象。在电子仪器仪表中有电磁干扰源产生的干扰电波通过耦合路径传送到接受者,接受者就等同与敏感接收器。不同的接收者所接受的干扰电波都有些许的不同,有不同的影响效果,电子仪器仪表受到的破坏程度也是不同的,因此在电子仪器仪表中干扰源、敏感接收器以及耦合路径相互连接时,形成一个完整的传输路径,才可以将干扰电波进行输送从而进一步影响电子仪器仪表正常运转。

3.3 耦合路径

把电磁干扰源产生的干扰信号传播出去的路径被称为耦合路径。耦合路径一般情况下附属于电子仪器仪表中,而这其中的电磁干扰会阻碍电子仪器仪表的正常传输。耦合路径在电子仪器仪表中的存在形式有两种,一是金属导体,二是空间场。金属导体是在电子仪器仪表中传导干扰传输耦合路径的主要部分;而辐射干扰传送耦合路径主要是以空间场为主要部分。在电子仪器仪表测量信号的时候,信号的电磁波和电波形成一个电磁场,在仪器仪表运作的过程中产生了干扰源,并且可以快速在此空间磁场中传播干扰电波。

3.4 电子仪器仪表受电磁干扰产生的危害

电磁干扰,也被人们称为电磁污染。在社会的不断发展下,高端的电子设备已经开始融入人们的日常生活,计算机应用早已经普及开来,所以,电磁干扰对于人们生活的影响是巨大的。在当下的时代,高端精密的电子仪器仪表已经在生活的各个领域不断扩大,对信号的检测要求也有相当大的变化,因此,减少电磁干扰已经成为一个大难题。电磁干扰使得许多电子仪器仪表产生偏差,差之毫厘谬以千里,后果不堪设想。

四.电子仪器仪表中抑制电磁干扰的方法

4.1 屏蔽电磁干扰

通过减少电磁场的穿透力,一般情况下使用于隔离和减弱辐射干扰,按照工作原理来屏蔽方法有三种,一是,静电屏蔽,它的屏蔽体采用电阻相对较低的金属材质制作而成,使用接地的方式,消除电路之间电磁干扰;二是,电磁屏蔽,它的屏蔽体也与静电屏蔽相类似,都是使用电阻较低的金屬材料,利用金属的特质,对电磁场的电磁被吸收反射,以达到防止高频电磁场的干扰目的;三是,磁屏蔽,它的屏蔽体与上面两种方式不同,采用高导磁、高饱和的磁性材料,用损耗或者吸收电磁的方式起到屏蔽的作用,降低低频磁场的干扰。

4.2 滤波

采用静电放电防护功能的电磁干扰滤波器可以有效的解决电子产品的电磁干扰问题,并且可以同时兼顾静电放电防护的功能作用。滤波器是抑制电磁干扰的有效方式,所以电磁干扰滤波器成为了重要的仪器。通过保持设备内部的噪音不向外泄,并且可以提高抑制电磁的作用,阻挡不利于仪器仪表正常工作的信号,使得交流线路频率通过,起到保护作用。

4.3 接地

抑制电磁干扰的重要方法之一就是接地。大地作为一个巨大的电阻,接地的目的就是将电流引向大地,从而使得电流变小,那么所产生的的电磁也就是微乎其微,通过这种方式来抑制电磁干扰。在理想的状况下,接地体应该是一个零阻抗、零电位的物体,这样即便没有电流也可以引向接地体,有效的避免了电降压的产生。在设计地线要注意以下四点:一,模拟电路与数字电路的电源地要分开设置;二,直流电源地与交流电源地要分开设置;三,功率地与弱电地要分开设置;四,地线要选相对于粗的。

五、结语

在我们的生活中所使用到的电子仪器仪表种类很多,它们的工作重点不尽相同,所以造成电子仪器仪表对于电磁干扰的抑制方法也是不同的。我们必须正视电磁干扰对于生活的影响,采取有效的抑制电磁干扰的方式,进行科技创新,在探索中发现最有效的措施,才可避免电磁干扰的不良影响对于人们生活的威胁。在工业社会不断发展,科技不断进步的今天,电子设备也更为普及,只有将抑制技术不断革新,才可以使得电子仪器仪表继续在生活中继续发光发热。

参考文献

[1] 区健昌.电子设备的电磁兼容性设计[M].电子工业出版社,2011, 19-22.

[2] 张汝山.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].科技创新与应用,2013,(35):293.

生活 仪器仪表 文章