電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法

樊春志

摘 要：在當前的電子儀器儀表設備中，電磁干擾對于設備的運行帶來了極大的影響，電子儀器儀表設備的使用安全因此受到了極大的影響，嚴重影響了人民群眾的生命財產安全。電子儀器儀表設備極易受到外界因素的影響，在這樣的前提下，充分保障電子儀器儀表設備的有效運行，就必須不斷提高運行系統的抗干擾能力。本文主要研究電子儀器中的電磁干擾抑制問題。

關鍵詞：電子儀器儀表；電磁干擾；抑制方法

前言

目前電子儀器儀表被應用于生產生活的各個領域，但是由于電磁干擾問題日益明顯，我國必須采取相應措施確保電子儀器儀表供電的設備正常運行。而由于一些電子儀器儀表具有高度智能化、高度功率以及 MCU 處理器等，所以導致電子儀器儀表內部的場結構與分布復雜，使系統容易導致不穩定的工作狀態，進而降低了電子儀器儀表的抗干擾性，使電子儀器儀表的安全性無法保障，對生產生活領域造成了困擾。因此研究出一套電子儀器儀表電磁干擾抑制技術已經成為電子儀器儀表使用過程中不可忽略的重要問題。

1 電磁干擾的產生

1.1 干擾源

在電子儀器和控制系統中，有來自儀器或系統的電磁干擾，以及來自外部的電磁干擾源。在電子儀器和控制系統中，電磁干擾是由電壓和功率的突變、元件的位置、布線的阻抗、振蕩電路的互連以及元件或電路的耦合引起的。在電子儀器和控制系統之外，如雷電、無線電雷達、導航系統、廣播電視系統、瞬態開關、倒置裝置、氣體火花放電、電暈放電、接觸電位器、正弦波信號源、非正弦信號源、電磁脈沖等都是外部干擾源。

1.2 干擾敏感接受器

干擾敏感的受體是受電磁干擾的物體。電磁干擾的危害是指電磁干擾的影響，這使得設備和設備的性能和特性輕微、嚴重或破壞性損壞或損壞。電磁干擾的危害隨儀器靈敏度的高低而變化。由于干擾小，儀表性能降低，嚴重的干擾使儀表和控制系統無法工作甚至損壞。當人們在看電視時，電視屏幕的圖像由于電磁干擾的影響而產生抖動、失真、失真和雪花；當人們收聽收音機時，由于電磁干擾的影響，收音機是嘈雜的。收音機不能正常地聽到，由于點火系統的干擾，車輛的接收器和發送器不能在運行中運行。在工業生產中，由于電磁干擾的影響，數控機床的程序會出錯，無法正常加工產品。在計算機控制管道的生產中，由于電磁干擾的影響，計算機的生產程序會被破壞，機器和設備的損壞將嚴重受損。由于電磁干擾，EEG、心電圖和MRI可能被誤診，導致醫療事故。上面列舉的大量例子說明，干擾必須伴隨著干擾敏感的受體，以引起干擾源的危害。如果對敏感受體沒有干擾，就不會有干擾或干擾。

1.3 諧波干擾

功率開關中通過的電流較大，比如推護型，正激型以及椅式變換器的電流在負載時會變成矩形，所以它們中含有很多高次諧波電流，而諧波電流會因為零電壓開關的控制而減小。這是開關工作時受諧波干擾的主要原因。

1.4 交流輸入回路干擾

一些開關屬于無工頻變壓開關，當它們的電源受二極管反向導電過程產生的高頻衰減震蕩干擾時，開關電源中會產生諧波干擾信號和尖峰干擾信號，這些干擾信號經過開關電源的輸入或輸出端時，會通過端口向外傳播出去，我們稱這種干擾為傳導干擾，所以會在接口周圍的空間產生一些不穩定的磁場和電場，電磁之間相互作用形成輻射變化，我們稱之為輻射干擾，是交流輸入回路干擾的主要形式。

2 電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法

2.1 屏蔽技術

屏蔽技術的原理就是通過切斷輻射騷擾傳輸途徑來對于電磁干擾產生抑制作用，具體來說就是通過利用金屬或磁性材料對于易受干擾的區域進行隔離，是屏蔽體內外形成兩個部分，具體來說，我們可以將屏蔽技術分為兩類：其一是電磁屏蔽，具體來說，主要是為了防止交變電場、交變電磁場，以及交變磁場之間的影響。其二是靜電屏蔽，主要是用來防止靜電場和恒定磁場之間的相互影響，想要進行電場屏蔽，就必須通過金屬體來進行接地處理。金屬材料，具有導電率高，磁導率低的特點，因此，將金屬材料應用到高頻磁場以及低頻電場的屏蔽中具有著十分顯著的作用，而對于低頻磁場的屏蔽，則需要采用具有較高磁導率的鐵磁性材料來進行。

2.2 接地

接地是抑制干擾的重要途徑。地球是一個巨大的電阻，地球是將電流引導到地球，使電流非常小，這樣電磁將非常小，以抑制電磁干擾。在理想狀態下，接地體應為零電位、零阻抗對象，從而將不需要的電流引入接地體，從而避免產生電壓降。這種理想的接地實體實際上是相似的，現實與現實之間仍然存在一定的差距。要注意地線的設計：交流電源與直流電源分開，模擬電路和數字電路與電源分開，電源和弱電分開，地線應盡可能粗糙。

2.3 濾波技術

濾波技術就是指通過過率波器將不必要的頻率進行過濾，防止這一部分進行繼續的傳輸，濾波器其實就是一個可以進行頻率選擇的端口網絡，在濾波器當中存在著一個重要的特性參數，那就是插入損耗，插入損耗通常決定著各類頻率通過濾波器時所受到的影響程度，以插入損耗值為標準進行分類，可以將濾波器分為高通濾波器、低通濾波器、帶通濾波器以及電阻濾波器幾個類型，對于電磁干擾部分來說通常會采用低通濾波器，如果以大小程度為標準進行分類，可以將濾波器具體分為窄帶濾波器以及寬帶濾波器兩類，在電磁干擾部分當中通常會利用窄帶濾波器來進行。

結束語

總而言之，電子儀器儀表上很多系統存在復雜的電磁干擾現象，自然界的一些電磁效應也會對電子儀器儀表產生電磁干擾，嚴重的甚至會導致電子儀器儀表出現問題，所以對電磁干擾抑制就顯得尤為重要。電磁干擾是一直存在的，解決好電子儀器儀表的電磁防護是一項重要的系統工程。作為電子儀器儀表設計制造及維修技術人員，必須理解和掌握這項技術，自覺執行相關的規范及標準，以保證電子儀器儀表安全可靠的工作。

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（作者身份證號碼：230624198708221056）

（作者單位：天津）