電子儀器電磁干擾問題探究

王威

【摘要】 電子儀器在使用過程中通常會因受到電磁干擾而影響其正常使用，因此電子儀器如果防止干擾成為熱議課題。本文對電磁干擾的類別、傳播方式及其危害進行了詳細分析，深入探究了問題產生的原因，并提出了有效解決電磁干擾問題的具體技術措施。

【關鍵詞】 電子儀器 電磁干擾 危害 技術措施

在電流和電壓的影響下，電磁場中的設備裝置傳導性能降低或是對其造成不良影響的現象通常被稱為電磁干擾。在電子儀器的使用過程中，電磁干擾現象最為常見。隨著科學技術的發展，計算機的應用日漸普及，通訊設備幾乎人手具備，這將導致電磁干擾環境進一步惡化，電子儀器受到損害的程度更高，使設備在使用過程中故障頻發。因此，深入研究防范電磁干擾技術，進一步提高電子儀器的抗電磁干擾性能，對電子儀器的使用而言意義重大。

一、電磁干擾的類別、傳播方式及其危害

1.1電磁干擾的類別

電子設備在使用過程中不可避免的產生各類電磁干擾，這將導致電子儀器不能正常工作，因此，認真分析電磁干擾產生的原點，對其進行恰當的分類，是防范電磁干擾的基礎工作。

1、電子儀器儀表內部產生的干擾。電子儀器儀表的內部構成較為復雜，是由多種元器件組成，這些元器件之間相互作用將會產生多個電磁場，彼此之間相互干擾。信號在傳輸的過程中導線、地線和電源之間阻抗耦合產生干擾；較大功率的元器件在通電運作的工程中，通過耦合作用會有干擾產生，從而使其他元器件的工作狀態受到干擾。

2、電子儀器儀表外部產生的干擾。電子儀器儀表外部設備的工作運行也會對其正常工作產生影響。產生這種影響的外部設備主要因功率較大的設備、線路或設備的使用電壓較高，通過耦合作用將有電磁干擾產生；電子儀器儀表在運轉的過程中溫度將發生變化，元器件的參數將因此改變，從而對設備的運行造成干擾。

1.2電磁干擾的傳播方式

電磁干擾將導致兩種類型的磁場產生，分別是似穩場和輻射場。似穩場的產生是由于干擾對象的結構尺寸與干擾信號的波長相比較小，通過電磁感應形式入侵到干擾對象的傳輸線路，或者是以直接傳導的方式進入電子設備運行系統中。輻射場的產生是由于電磁干擾信號的波長與被干擾對象的結構尺寸相比較小，由輻射激發的電磁能量將會侵入被干擾對象的運行系統中。

1.3電磁干擾的主要危害

隨著科技的發展，電子設備的發展也取得了重大突破，在生產過程中更加追求精密化、智能化、自動化。對于投入到加工生產中的機械設備而言，若是因受電磁干擾而導致自身精度降低，將會造成難以預計的損失。比如用于武器制造生產的設備，其中使用了多種類型的電子儀器儀表，如果哪個儀器儀表因受電磁干擾而使參數發生改變，將會使武器的生產制造過程限于困境，甚至造成難以估量的損失。比如導航設備在使用過程中，其中哪個儀器儀表因受電磁干擾而影響正常工作，就會使導航結果與實際不符，偏離預定路線，從而帶來嚴重危害。

二、有效解決電磁干擾問題的具體技術措施

為了確保電子儀器在使用過程中不受電磁干擾的影響，在電子儀器生產制作時就要采取預防電磁干擾措施。目前，加入電磁兼容設計是電子儀器生產過程中應用最為廣泛的技術措施。通過對電子儀器內部元器件的深入研究發現，產生電磁干擾的部位主要集中在某些線路和敏感元件上，針對這種情況，可以采取以下技術措施有效防止電磁干擾問題。

2.1屏蔽

屏蔽是最常用的阻止電磁干擾的技術手段之一，該方法的實現原理是從耦合路徑方面隔離對電子儀器產生干擾的電磁。屏蔽主要形式有三種，分別是磁場屏蔽、電磁屏蔽和靜電屏蔽。磁場屏蔽是指采用有效的防范措施消除磁場耦合所產生的電磁干擾。當電子儀器在低頻狀態下工作時，電流在線圈中通過的時候，線圈周圍會有磁場產生，儀器所在的整個空間范圍內到處都是磁力線，因此電磁干擾將會影響電子儀器設備的正常工作，為了防止這種干擾的產生，可以使用硅、鐵制品屏蔽設備。如果采用鐵磁材料來制作線圈，那么空氣中所散發的漏磁會因此減少，從而使敏感儀器遭受磁場干擾的現象降低，對其具有屏蔽保護作用。在高頻磁場下敏感器件通過遠距離磁場耦合所產生的干擾遭到抑制的方法被稱為電磁屏蔽，這種屏蔽設備的制作通常選擇電阻較小、導電性較好的材料，如銅、鋁等。干擾電磁波與金屬發生接觸后會被吸收或是反射，這樣一來電磁能量勢必受到衰減，從而使電子儀器所遭受的電磁干擾降低。靜電屏蔽應用的原理和電磁屏蔽基本類似，這里不再詳述。

2.2濾波

濾波是阻礙電磁干擾一種較為有效的方法。一些敏感的電子儀器能夠通過信號線或是電源線向外完成干擾信號的傳導。若想有效的抑制或者是阻止這種干擾信號的傳導，可以采用低通濾波的方式對這些干擾信號實現濾波，有效的濾波方式能夠抑制干擾電波的傳導。低通濾波器對電磁干擾實現抑制，實際上就是從電磁干擾產生的源頭著手對其進行控制，但是對電子儀器或是元器件進行電磁兼容設計時要對低通濾波器的工作原理準確掌握。現在被廣泛使用的低通濾波器有兩種，分別是同軸吸收濾波器和參數元件濾波器。同軸吸收濾波能夠抑制電磁干擾的主要工作原理是在電源線所在的鋼管進出口處加入磁珠、磁管等能夠對電磁干擾起到吸收作用的介質，通過能量轉化將電磁能量轉化為熱能，并以熱能的形式消耗出去。參數元件濾波器主要由兩部分組成，分別是電容器和電感線圈，這種濾波器的有效運用能夠將電磁干擾控制在3000MHz以內。

2.3接地

通常將電子儀器中受到電磁干擾的器件稱為敏感元件。如果不可避免的要接收到電磁波的干擾，那么可以采用電磁從儀表中轉移出來的方法消除電磁波干擾，該方法的具體實現是在儀器中安裝接地裝置，使儀表與地想通，將電磁波傳入大地，使電子儀器受到的損害降低。電子儀器接地點的設置可以采用多種方式，如單點接地、多點接地等。日常電子儀器大多數是金屬外殼直接與地相接，這種情況下儀器與地面的導電率相對較高，電子儀器內部的電路布局復雜，電流構成形式有直流和交流，這樣在儀器內部將會有電位差產生，并造成電磁干擾。為了能夠解決這一問題，儀器和地面之間應該采用單點接地方式來防止干擾，這也是低頻回路儀器應用較多且效果明顯的防干擾方式。如果電子儀器的內部由高頻回路構成，高頻電流與其它各路共同的電流在電源輸出端口交匯時，將發生相互作用產生阻抗，這個過程極有可能使高頻線圈受損，各路電流彼此之間會因為交匯產生電磁干擾。為了解決這一問題，可以采用多點接地的方式使各個電路獨自接地。因此，高頻電子儀器防止電磁干擾的有效措施是采用獨立連接線。

三、結語

綜上，電子儀器多種多樣，并且用途不一，因此電子儀器所采用的防電磁干擾技術應該根據實際的使用情況而定。結合儀器自身的特點或是研發出能夠根據實際所需自動調節的防電磁干擾技術，將是未來研究的主要方向。通常采用恰當合理的防電磁干擾技術使電子儀器遭受到的電磁干擾減小或是完全消除，進而使電子儀器的工作性能得到保障。電子儀器使用時，應對防電磁干擾的重要性有充分的認識，更要努力專研防電磁干擾技術，將電子儀器受損害程度降到最低。

參 考 文 獻

[1]徐娟.電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法分析[J].自動化與儀器儀表， 2014（6）：177-179

[2]董雅順.電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法[J].數字技術與應用， 2013（8）：216-216