電子測量儀器抗干擾技術措施分析

王開元

[摘要]隨著電子技術的飛速發展，人們對電子產品提出了越來越高的要求。許多企業都在使生產實現自動化，在實現自動化的過程中需要用到較多的電子測量儀器來檢測生產過程中的參數，通過檢測到的參數來指導生產操作。所以，電子測量儀器必須要保證其測量數據的準確性，防止出現誤差。在實際的操作過程中，利用電子測量儀器檢測參數容易出現干擾問題，干擾問題的出現會降低信號的質量，影響設備的正常使用。因此，提高電子測量儀器的抗干擾性能非常重要本文對干擾現象進行了介紹，研究了幾種常用的電子測量儀器抗干擾技術和措施，并得到了相關的結論。

[關鍵詞]電子測量儀 干擾 抗干擾 問題 技術 措施

[中圖分類號]TN97

[文獻標識碼]A

[文章編號]1672-5158（2013）05-0166-01

一、干擾現象

（一）、干擾的定義

干擾是指對系統的正常工作產生不良影響的內部或外部因素。對于電測系統來說，干擾就是指對電測系統或儀器的測量結果產生影響的各種內部或外部的無用信號。干擾因素包括電磁干擾、溫度干擾、濕度干擾、振動干擾和聲波干擾等等，其中，電磁干擾是最為常見的干擾方式，電磁干擾對于系統的影響也最大。電磁干擾容易對系統的性能或信號傳輸產生有害的影響，使信號的數據發生瞬態變化，加大誤差，嚴重時可能會導致整個系統出現故障。

（二）、干擾的來源

產生干擾必須具備三個因素：干擾源、傳播途徑和接受載體。對于電磁干擾來說，許多的設備都能夠成為干擾源，例如繼電器、變壓器、微波電器、電動機、高壓電線等，這些設備都能夠產生電磁信號，對電子測量儀器進行參數檢測造成影響。另外，宇宙射線、太陽光和雷電這些自然現象也會產生電磁信號，成為干擾源。電磁信號在空中是直線傳播的，具有極強的穿透能力，電磁信號還能夠通過導線傳人電子測量儀器，傳播的途徑眾多，也是電磁干擾現象十分廣泛的原因之一。電子測量儀器就是很好的接受載體，它會吸收干擾信號，影響參數檢測。所以，干擾是會對系統造成有害影響的，除去干擾形成因素的任何一個，都能夠有效地避免干擾。抗干擾技術就是針對干擾的三個要素進行研究和處理，破壞其中的一個或幾個干擾生成的要素。

二、幾種常用的電子測量儀器抗干擾技術措施

電子測量儀器容易出現干擾問題，通過干擾現象的來源進行分析，可以知道，提高電子測量儀器抗干擾性能最理想的方法就是抑制干擾源，使其不向外產生干擾或者將其產生干擾造成的影響限制在允許的范圍之內。對于生產車間來說，想要生產的過程中不產生干擾源幾乎是不可能的。有些干擾是避免不了的，例如電網和外界環境的干擾。所以，在電子測量儀器來說，除了要對一些干擾源進行抑制之外，還需要在產品自身設計方面進行研究，提高其抗干擾性能。常見的電子測量儀器抗干擾技術措施如下所述：

（一）、屏蔽技術

屏蔽技術室利用導電或導磁材料制成的盒狀的或殼狀的屏蔽體，可以將干擾源或者受干擾對象包圍起來，這樣就可以割斷或者削弱干擾源的空間耦合通道，組織干擾源向受干擾對象傳輸電磁能量。根據屏蔽的干擾場的性質的不同，一般可以將屏蔽分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽三種類型。通常采用電場屏蔽的方式來消除或者抑制由于電場耦合而引起的干擾，使用銅和鋁等導電性能良好的金屬材料充當屏蔽體，且屏蔽體要保持良好的接地。磁場屏蔽是為了消除或者抑制由于磁場耦合而引起的干擾，一般可以用高磁導率的材料來充當屏蔽體，從而保障磁路的暢通。對于一些電氣設備，既存在電場耦合，又存在磁場耦合，例如，變壓器、發電機等等，變壓器的電磁屏蔽一般采取的是在變壓器繞組線包的外面包一層銅皮作為漏磁短路環，漏磁短路環會產生反磁通來抵消部分的漏磁通，從而使變壓器外的磁通減弱。另外，在同軸電纜中，可以在電纜線中設置屏蔽層，防止信號在傳輸的過程中受到電磁干擾。同時，為了防止電磁干擾發生在通信電纜里面，可以在生產車間的通信電纜外面包裹一層薄膜，這樣就能夠起到屏蔽外界電磁干擾的作用。需要注意的是，對電磁干擾的屏蔽效果與屏蔽層的數量和每一層的厚度是有很大關系的。

（二）、隔離技術

隔離技術是抑制干擾的有效手段之一，它是指把干擾源與接收系統隔離開來，從而讓干擾耦合通道被切斷，使得干擾信號無法傳輸。比較常見的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法。光電隔離需要用到的儀器是光電耦合器，光電隔離借助光作為媒介來耦臺隔離兩端輸入和輸出的電信號，它所具有的隔離能力比較強，能夠有效地提高電子測量儀器的抗干擾能力；變壓器隔離主要用在傳輸交流信號的過程中，需要用到隔離變壓器來阻斷交流信號中的直流干擾和抑制低頻干擾信號的強度；繼電器隔離主要是利用繼電器的線圈來接受電信號，在利用其觸電來控制和傳輸電信號，這樣就可以通過不和電產生聯系而將強電和弱電分離開來。

（三）、濾波技術

濾波的形式有多種，主要有波形濾波、頻率濾波、時間濾波、空間濾波、軟件濾波和幅度濾波等。濾波主要是通過擋住噪聲，只讓有效地信號輸出。干擾源發出的電磁干擾的頻譜往往比要接收的信號的頻譜寬很多，所以可以采取濾波的方式來抑制干擾。根據濾波器頻率的特性，可以將濾波器分為低通、高通、帶通、帶阻等類型。

（四）、接地技術

為了提高電子測量儀器的抗干擾性能，還可以通過接地技術來實現。接地技術主要是將電路、設備機殼等與大地相連，這樣就能夠給系統提供一個基準電位。接地可以分為保護接地、屏蔽體接地和信號接地三種類型。通過接地的方式，不僅能夠防止設備使用時漏電造成人身安全，還能夠有效地抑制干擾。

三、結束語

綜上所述，在電氣化的環境下，干擾現象時有發生。如果干擾源不能夠消失，就需要想辦法讓其對其他設備的使用造成的干擾降低到最小。通過屏蔽技術、隔離技術、濾波技術和接地技術能夠有效地抑制干擾信號的傳輸，保證電子測量儀器能夠在允許的范圍內進行參數檢測。

參考文獻

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