關(guān)于電子設(shè)備的抗干擾方法研究

【摘要】隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，對于抗干擾技術(shù)的要求也越來越高。本文通過對電子設(shè)備的干擾進(jìn)行分析，總結(jié)了干擾的現(xiàn)象，進(jìn)而提出了電子設(shè)備抗干擾的方法和建議，促進(jìn)了電子設(shè)備抗干擾能力的提高。

【關(guān)鍵詞】電子設(shè)備 抗干擾方法 電子技術(shù)

眾所周知，現(xiàn)在任何的電力系統(tǒng)或者電子領(lǐng)域都需要應(yīng)用大量的電子設(shè)備，對于這些電子設(shè)備的控制一般采用集成電子電路系統(tǒng)。由于集成電路經(jīng)常是在比較弱的電信號下工作，但是受控制的系統(tǒng)又經(jīng)常是強(qiáng)電設(shè)備，這樣就很容易產(chǎn)生各種干擾的信號。電子設(shè)備處于電磁輻射、靜電感應(yīng)、高壓輸電、雷電沖擊等的工作狀態(tài)中，經(jīng)常受到這些有害因素的干擾，勢必會對電子設(shè)備的可靠性、精確性、有效性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常的運(yùn)行使用。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子設(shè)備的使用也遍布各個領(lǐng)域，對于電子設(shè)備使用中的干擾和抗干擾原因、措施的分析，顯得愈發(fā)重要，不僅關(guān)乎產(chǎn)品的順利生產(chǎn)，對于企業(yè)的安全、信譽(yù)、利益更是有著極其重要的作用和意義。

1 干擾及干擾源

干擾是指使電子設(shè)備產(chǎn)生或增大控制誤差的一切因素，廣義地說，包括溫度、濕度、機(jī)械振動、電磁現(xiàn)象等環(huán)境條件，以及電子設(shè)備本身的設(shè)計水平。而干擾的來源主要包括外部來源和內(nèi)部來源兩大部分。外部干擾包括從控制系統(tǒng)的控制器開口處或者開縫處形成的輻射干擾、從電網(wǎng)處傳輸進(jìn)來的干擾、或者傳輸線上形成的反射干擾或者周圍環(huán)境、系統(tǒng)本身形成的一些輻射、傳輸干擾。內(nèi)部干擾則包括電磁輻射、信號輻射、電源傳輸干擾或者接地不善引起的干擾等。

2 干擾的現(xiàn)象

主要的干擾源由工頻干擾、高壓干擾、雷電沖擊、傳輸輻射、低壓干擾幾部分促成。工頻干擾是最常見的對電子設(shè)備的干擾，它是由于電子設(shè)備附近的高壓產(chǎn)生故障所形成的。當(dāng)高壓開關(guān)突然斷開或者打開時，在傳輸中會突然產(chǎn)生強(qiáng)大的電壓和電流，電流的傳輸受到反射波的影響，在電壓器和接地系統(tǒng)之間產(chǎn)生高頻的震蕩，這樣，就導(dǎo)致了電路和接地系統(tǒng)的因?yàn)轳詈隙a(chǎn)生干擾。雷電的干擾是由于電流波的大幅度增加，頻率涉及的范圍比較廣泛，電流波形的變化產(chǎn)生的磁場與入地電流的磁場產(chǎn)生耦合而導(dǎo)致干擾。低壓電路中當(dāng)進(jìn)行斷開操作時，極其容易因?yàn)轭l率的巨變而形成干擾源。這類型的干擾會經(jīng)常出現(xiàn)在計算機(jī)系統(tǒng)的電子設(shè)備中，這些繼電器、接觸器的使用，很容易就成為干擾的對象。

3 抗干擾的措施

綜上所述，電子設(shè)備產(chǎn)生干擾的原因是復(fù)雜多變的，雖然我國目前在抗干擾技術(shù)上有了很大的突破，但是鑒于干擾因素難以有效控制，在抗干擾方法上還有待進(jìn)一步加強(qiáng)和完善。

(1)對于干擾源的抗干擾方法

由于雷電沖擊、高壓阻礙、線路故障等問題是無法避免和控制的，這樣給抗干擾研究著實(shí)增加了困難和壓力。但是不是沒有辦法，仍然可以通過干擾本身的控制來減低干擾所造成的危害。當(dāng)產(chǎn)生雷電、高壓線路出現(xiàn)故障等時，瞬間產(chǎn)生的大電流會對線路造成干擾。這時執(zhí)行的電子設(shè)備和控制器、檢測器等不要使用相同的電源，避免全部造成故障。在輸入端也可以增加電阻降低干擾的電流頻率。

對于抗干擾能力要求比較嚴(yán)格的設(shè)備，可以將普通的電源變壓器換成交流或者恒壓的變壓器，保證電壓波動處于合理的范圍內(nèi)。也可以減小接地的柵網(wǎng)的尺寸大小，使用較小電容的電流和電壓互感器，或者使用電阻比較小的高壓避雷器。對于這些由干擾源造成的干擾，要盡力降低干擾的發(fā)生和危害，對于無法消除的，則盡量遠(yuǎn)離干擾源，同時提高設(shè)備的抗干擾能力。

(2)對于傳輸設(shè)備的抗干擾方法

電子設(shè)備的信號傳輸是非常重要的，處于強(qiáng)電環(huán)境下狀態(tài)，設(shè)備接地的地阻比較大，隨著壓力的變化會使干擾的電流經(jīng)過屏蔽層。當(dāng)信號在傳輸設(shè)備上傳輸?shù)臅r候，由于電阻，的作用，有時候會導(dǎo)致傳輸設(shè)備始端和終端的能量的相互反射，這樣形成的反射干擾可以采用匹配措施來降低干擾的危害。可以選擇在始端和終端的匹配，或者當(dāng)反射波消除的時候，即使終端不匹配，也會減小發(fā)射的干擾。不僅如此，還可以采用光電耦合器來實(shí)施匹配，在設(shè)備所能接受的數(shù)值范圍內(nèi)就可以有效的控制干擾。當(dāng)無法進(jìn)行匹配的時候，可以使傳輸設(shè)備不接受負(fù)載，接收門只單獨(dú)的負(fù)責(zé)傳輸設(shè)備。或者適當(dāng)減少傳輸設(shè)備中傳輸線的長短，使用電阻比較大的傳輸線路。

(3)對于電子設(shè)備本身的抗干擾方法

對于電子設(shè)備本身抗干擾性的改善是提高電子設(shè)備抗干擾性的最主要的措施。可以使用隔離變壓器來阻止干擾信號進(jìn)入電子設(shè)備進(jìn)行干擾，這種隔離變壓器可以采用原副邊都增加屏蔽的方式進(jìn)行隔離，信號的屏蔽和電源之間的過渡是在隔離變壓器內(nèi)。不僅如此，還可以采用接地技術(shù)。接地是指電器回路或設(shè)備與大地，或與代替大地的導(dǎo)體之間導(dǎo)線連接。實(shí)際操作中，就是在系統(tǒng)和點(diǎn)位基準(zhǔn)面前建起一個比較低電阻的導(dǎo)電通路。關(guān)于接地可以采用安全接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地等方法。其中安全接地就是把高壓設(shè)備的外部設(shè)備和大地相連接，這樣不僅可以阻止外殼上的電荷的累加，危機(jī)人和生產(chǎn)的安全，而且可以在設(shè)備損壞時及時斷開電源，屏蔽大型的點(diǎn)唱，保護(hù)電子設(shè)備的安全。防雷接地就是在建筑物上安裝避雷針，防止雷電沖擊時人身和電子設(shè)備的安全。屏蔽接地就是屏蔽和接地二者的合理配合使用，用金屬屏蔽把帶電的導(dǎo)體包裝起來，使帶電體的內(nèi)側(cè)能夠感覺到相同電量的不同種電荷，外側(cè)則是同種的電荷，如果使用金屬屏蔽使之與大地相連接，那么外面的電流將進(jìn)人大地，金屬的外殼就不存在電流，等同于金屬殼內(nèi)的電場也消失了。

(4)對于傳輸線路的抗干擾方法

對于電子設(shè)備使用中的信號傳輸，選擇使用屏蔽雙絞線的輸入信號，或者可以使用雙層屏蔽雙絞線作為輸入信號，同時外側(cè)的屏蔽設(shè)備需要接地消除電場的作用。而且在使用雙絞線作為信號輸入線路時，應(yīng)該注意使用平行的傳輸模式比別的模式具有更好的抗干擾性能，并且選擇盡可能短的雙絞線，并且節(jié)距最好保持一定的差異性，多條雙絞線使用時要在一定的距離使每對雙絞線交叉一次位置，降低噪聲的同時減少干擾造成的危害。

綜上所述，雖然關(guān)于電子設(shè)備的抗干擾技術(shù)有了深刻的認(rèn)識和理解，但是技術(shù)的研究、方法的探討還有待進(jìn)一步加強(qiáng)和完善。同時應(yīng)該清醒的認(rèn)識到，隨著電子科學(xué)技術(shù)的飛躍式發(fā)展，電子設(shè)備面臨的干擾將會愈加嚴(yán)重，抗干擾方法的實(shí)施也越加高要求、高標(biāo)準(zhǔn)和高效率。因此，應(yīng)該加強(qiáng)抗干擾方法的不斷探索和實(shí)踐，提高電子設(shè)備抗干擾的能力，促進(jìn)我國電子設(shè)備的不長遠(yuǎn)發(fā)展。