文/馮浩
在電氣調(diào)試過程中,最為理想的狀態(tài)是保證電子電路既不會受到外界各種因素的影響,也不會輻射其他設備。但在實際調(diào)試過程中,電子電路的干擾是客觀存在的,自然因素、人為因素、設備性能等都會受到形成電磁干擾、噪音干擾等。從而影響電氣設備運行的穩(wěn)定性和安全性,如果情況嚴重,甚至會導致電子電路喪失工作能力。因此,在電氣設備調(diào)試安裝過程中,必須從技術及管理控制的角度入手,抑制各種干擾問題,為電氣設備安全、穩(wěn)定、可靠的運行營造良好的環(huán)境。
在電氣調(diào)試過程中,電子電路的干擾是客觀存在的,而且影響因素眾多,既包括外部因素,也包括內(nèi)部因素,任何一個因素控制不當,都會對電子電路造成不同程度的干擾。比如:自然界中的各種輻射,電子電路附近的設備、天線等都會發(fā)出輻射,如果輻射程度過大,就會影響到無線電的傳輸效率,從而引發(fā)電子電路干擾問題。內(nèi)部因素的干擾則主要體現(xiàn)在電子電路內(nèi)部,比如;信號在傳輸過程中,需要專用的信息通道,電子電路中系統(tǒng)的導線、電路單元等都會對信息通道造成一定的干擾,致使電氣調(diào)試中形成一定的電子電路干擾問題。
在電氣調(diào)試對電子電路造成干擾的因素根據(jù)形成原因的不同,主要分為兩大類,其一是人為因素的影響;其二是設備自身結構的影響。其中前者很少發(fā)生,主要是在調(diào)試過程中沒有按照相應操作規(guī)范進行調(diào)試,或者在操作時因為操作不當引起了誤操作,這些因素通過提升責任心和綜合技術水平完全是可以避免的。因此,對電子電路造成干擾的主要因素來源于設備自身。比如:設備自身性能比較差,通電后運行時會發(fā)生不同程度的電磁干擾。或者一些代設備質量不達標,投入使用一段時間以后,發(fā)生了腐蝕、生銹等問題,也是對電子電路造成不同程度的干擾。為降低這些因素造成的干擾影響,在電氣調(diào)試過程中,要對這些干擾因素進行全面綜合的分析,采取行之有效的抗干擾促使,才能為電子電路的穩(wěn)定運行營造良好環(huán)境,確保調(diào)試工作能夠順利完成。
信息通道對電子電路干擾的本質是電磁干擾,電磁干擾主要沿著導線的方向的傳播,將電子設備相互連接,就能構成一套完整的電子電路系統(tǒng)。在電氣系統(tǒng)中,電源是主要的供電設備,其他設備和電子元件則都是電源線、電子設備或者輔助設備,也是構成電氣系統(tǒng)的主要構件。電磁干擾會順著導線傳輸?shù)秸麄€設備中,導線也就成為了干擾源的主要載體,從而對信息的傳導造成干擾。電磁干擾對電子電路安全、穩(wěn)定運行都有非常嚴重的損害,輕則導致設備發(fā)生低頻振蕩,重則會導致整個系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài),無法正常工作。
空間輻射干擾也是電氣調(diào)試中電子電路比較常見的干擾形式,主要通過空間來傳遞干擾,累積到最后可導致電子電路整體系統(tǒng)都受到不同程度的干擾,甚至會影響其他電器元件的運行效率。根據(jù)輻射范圍的不同,空間輻射主要分為兩大類,其一是遠輻射干擾,其二是近耦合干擾。其中遠輻射干擾主要存在于整個電子系統(tǒng)中,而近耦合干擾,則主要存在于電子設備內(nèi)部。
干擾現(xiàn)象在電子電路中是客觀存在的,很難從根本上得到規(guī)避,一旦發(fā)生干擾問題,干擾因素機會沿著輸電線路或者纜線進入到電子元件和電氣設備中,引發(fā)更加嚴重的干擾現(xiàn)象,甚至會影響信息和數(shù)據(jù)的正常傳輸。當然此種“頑固”的干擾因素,會對導致電路元件發(fā)生低頻振動,如果沒有及時發(fā)現(xiàn),甚至會損壞大電氣設備或者元件,引發(fā)更加嚴重故障。比如:空間輻射就電子電路中比較的比較“頑固”的干擾因素,主要通過空間進行干擾,如果情況嚴重,也會對調(diào)試系統(tǒng)造成不同程度的影響甚至是損壞。總而言之,在電氣調(diào)試中一旦發(fā)生電子電路問題,輕則會導致電氣設備無法正常運作,重則會導致整個電氣系統(tǒng)陷入癱瘓,造成更加嚴重的負面影響。因此,必須采取合理的抗干擾或者抑制干擾的措施,才能確保電氣調(diào)試工作順利完成。
一些電器元件自身就屬于電磁敏感元件,抗干擾能力比較差,需要調(diào)試人員,不斷提升這些元件的抗干擾性能,具體而言,可從以下幾個方面同時入手:
(1)為有效控制和降低耦合噪音的干擾,在電氣設備線路布置時,需要根據(jù)線路粗細情況,選擇直徑略大的線材,以達到降低感應噪音的效果,并且在布線操作時,還要盡量減少回路環(huán)的面積。
(2)單片機空閑的I/O口要盡量避免懸空情況,并把將其和電源或者接地線相互連接,從而提升電子電路的整體抗干擾能力。
從目前電氣調(diào)試電子電路干擾問題類型來開,可通過以下幾種檢測方法進行處理:
3.2.1 通電觀察法
在通電狀態(tài)下,對某些干擾部位或者干擾因素進行直觀的觀察和判斷,如果存在跳火、冒煙等狀況,通過通電觀察法可對存在的干擾問題進行全面分析。再結合逐步加壓的方法,就能快速找到干擾問題發(fā)生的位置和根源,進行有針對性的處理。
3.2.2 比照法
此種方法可更加精確的找大的干擾問題發(fā)生的部位,輔助電氣調(diào)試人員對干擾問題更加細致化的分析。在應用比照法時,需要電子電路正常通電運用,對系統(tǒng)中干擾問題發(fā)生前后的電流、電壓、顛簸頻率等數(shù)據(jù)進行對比分析,從而找到干擾發(fā)生的具體位置,為干擾問題處理提供支持。
在電氣調(diào)試中,抑制干擾源是避免發(fā)生電子電路干擾問題的關鍵,也提升電氣系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和可靠性的主要途徑,抑制干擾源是解決干擾問題的主要方法,采用一系列行之有效的方法,對電子電路中的干擾因素進行合理抑制,主要機理為降低干擾因素的傳播,從而保證電氣調(diào)試工作能順利完成,目前常用的抑制干擾源主要有以下幾種;
3.3.1 雜散性電磁干擾
電氣調(diào)試中,在電子電路周圍存在很多分散電路,從而形成了比較雜散的電磁場,各種元件都會受到雜散性電磁場的干擾,從而運行效率。抑制雜散性電磁干擾可從以下兩個方面入手:
(1)落實屏蔽措施。無論是磁屏蔽,還是靜電屏蔽都可以有效降低雜散性磁場對電子電路造成的影響。需要電氣調(diào)試人員高度重視屏蔽線外套的接地問題,以提升屏蔽效果。
(2)合理調(diào)整布局和布線,就布線而言,平行布線法可會增加干擾,分開布置則能有效降低干擾,并在布線時要盡量減少走線的長度。對布局而言,電氣調(diào)試人員需要根據(jù)變壓器的安裝的位置綜合考量,選擇對放大器影響比較小的位置合理擺放。
3.3.2 信號通道干擾
在進行電氣調(diào)試過程中,經(jīng)常會需要遠距離控制,輸線長度越大,則干擾就越大,傳輸信號也就更容易發(fā)生失常。為解決這一問題,需要針對長線信號傳輸時干擾的預防辦法進行深入研究,盡量縮短輸出線的長度,減少信號通道的干擾。此外,通過無極電容法、雙T濾波法等也可以起到抑制電容的效果,從而對干擾通道進行有效抑制。
在電氣系統(tǒng)線纜安裝過程中,經(jīng)常會遇到遠距離通信的問題,如果處理方法是選擇并通過,就會導致信號在傳輸過程中發(fā)生不同程度畸變,甚至受到嚴重的阻礙,電子電路就無法實現(xiàn)高效工作。因此,在系統(tǒng)纜線具體安裝過程中,必須全面提升電氣調(diào)試人員專業(yè)水平和綜合素質,要求他們掌握電路安裝、自檢的能力,也要具有纜線分析辨識的能力,定期開展培訓教育和加強自主學習的方法,提升纜線安裝的總體質量,要針對干擾因素進行有針對性的防治工作,盡量降低干擾危害,保證電子電路能夠穩(wěn)定運行,實現(xiàn)電氣調(diào)試工作的高效運行。
綜上所述,本文結合理論實踐,探究了電氣調(diào)試中電子電路的干擾問題,探究結果表明,引發(fā)電子電路干擾問題的原因眾多,通過全面提升元件的抗干擾性能、切實做好電子電路的干擾問題檢測工作、全面抑制干擾源等措施,可有效控制干擾問題。在后續(xù)發(fā)展過程中,電氣設備安裝調(diào)試人員,要加強對電子電路干擾問題的研究力度,根據(jù)干擾發(fā)生的根源,選擇與之相適的預防控制措施,保證電氣設備高效運行。