談排除機械電子設備中電氣干擾的主要措施

呂海波

摘要：機械電子設備主要由集成電路、電子管、晶體管等部件組成，在機械制造業中被廣泛應用，但是其易受電源、電磁等因素干擾，影響電子設備正常運行，因此，相關人員要增強對電子設備的認識，掌握維修方法，按照電子設備受到干擾的類別、特征采取相應的抗干擾措施，提高電子設備的性能。本文簡單介紹了機械電子設備中電氣干擾發生的原因以及傳播渠道，重點探討了其主要措施，包括電氣隔離抗干擾、濾波器抗干擾、屏蔽抗干擾等，旨在清除機械電子設備發生電氣干擾，降低電氣干擾對電子設備的影響，提高設備的安全性與穩定性，保證電子設備可以平穩運行。

關鍵詞：機械;電子設備;電氣干擾

0 ?引言

電子設備易受電、磁等因素影響，導致其發生電氣干擾等情況，影響電子設備正常運行，甚至出現人員傷亡等情況，因此，企業要對機械電子設備提高重視程度，及時排除機械電子設備產生電氣干擾的原因，使電子設備的作用充分發揮，促進企業快速發展。

1 ?機械電子設備中電氣干擾發生的原因

1.1 電源

機械電子設備出現電源干擾的形式較多，具有可變性，而機械電子設備在運轉過程中易受電氣干擾等因素影響，主要有共模干擾、差模干擾兩種干擾形式，其中共模干擾是指電子設備受電源輸入線與大地間不同的電壓影響;差模干擾會在一樣的電源路中出現。

1.2 非線性諧波

整流器在機械電子設備中自身可以附帶工作電路，使機械設備在運行過程中向外散射電流，引起電磁干擾，甚至會引起電子設備出現振動劇烈、溫度升高等情況，不利于機械設備正常運轉。

1.3 電磁

在電、磁混合的環境下，機械電子設備易受干擾影響電子設備正常運轉，不能正確傳達信號，無法保證電子設備信號的準確性。通常來說，電磁干擾主要包括傳導干擾、輻射干擾兩種方式，其中傳導干擾是經過公共阻抗對干擾信號進行傳播;輻射干擾是經過電磁波輻射對干擾信號進行傳播。

1.4 電流泄露

電流泄露主要包括對地、線間兩種形式，其中，對地易在大地、動力線中產生，出現電流泄露等情況;線間易在動力線中產生，而出現電流則說明電子設備易受干擾。除此之外，電子設備易受載波頻率、分布電容等因素影響出現電子設備干擾等問題，導致電子設備跳閘，不能正常運行。

2 ?機械電子設備中電氣干擾傳播的渠道

電源干擾是因為電壓產生電流通過導線傳播，會對機械設備的正常運行造成干擾。而電源干擾電壓較小，其電源干擾與導線的長度有關，但是，電流具有波動性，在電源干擾過程中受電磁感應原理影響，易對周邊的環境產生電磁干擾等情況，影響機械電子設備的穩定運轉。

電磁干擾是通過金屬導線、空間場等兩種傳播渠道，在機械電子設備運轉過程中易受電磁干擾，使機械電子設備發生故障。其中，金屬導線是機械電子設備被電源電線連接發生干擾的情況;空間場是由于電磁作用對電子設備造成干擾，影響電子設備信號的準確性和完整性，而通過空間場的電磁輻射干擾會對電子設備的運行產生影響，不利于供電企業的發展。

3 ?排除機械電子設備中電氣干擾的主要措施

3.1 電氣隔離抗干擾

電源干擾與電磁干擾都是通過導線的途徑進行傳播，當電子設備受電源線、信號線、控制線等因素干擾時，可以使用電氣隔離的方法，將電子設備的導線和設備分隔開，防止電氣干擾影響電子設備正常使用。通常來說，工作人員在進行電氣隔離抗干擾過程中，會使用脈沖變壓器、光電零件等設備，能夠利用隔離放大器處理干擾信號，降低干擾信號對電子設備的影響[1]。

3.2 接地抗干擾

在清除機械電子設備電氣干擾過程中易對電子設備造成損害，因此，為提高電子設備的安全性和穩定性，可以使用接地抗干擾的方法，不僅不會對電子設備產生任何損壞，還會避免電氣干擾對電氣設備產生的影響。而接地抗干擾系統包括系統接地、交流接地、屏蔽接地、保護接地等，可以保證機械電子設備正常運行，避免電源干擾對機械電子設備產生影響，以及防止突發性沖擊電壓對電子設備造成嚴重損害。倘若接地系統雜亂無章，既會影響機械電子設備平穩運轉，又會對電子設備的安全產生威脅。

機械電子設備地線主要分成三個不同的種類，其中①連接交流電源地線與機器外殼;②連接電動機和繼電器等機器設備;③連接信號設備和數字接收器。當機械電子設備使用交流電源供電時，要連接保護地線與電源地線，降低干擾的情況出現，保證電子設備可以正常穩定運行。

3.3 濾波抗干擾

工作人員可以利用濾波器對信號特征波段的頻率進行消除，阻礙電子信號對電子設備的干擾，防止低頻干擾與中頻干擾等情況出現，降低電氣干擾對電器設備的影響。濾波器由電容、電阻、電感等組件組成，對設備運轉時產生的信號頻率能夠準確識別、分類、整合，并且可以對干擾信號進行過濾，確保電子設備可以平穩運行。而濾波器根據信號頻段可以分成低通、高通、帶通、帶阻等四種;根據處理信號可以分成模擬、數字等兩種。濾波器的種類不同，其性質和功能也存在一定的差異性，例如，低通濾波器可以對高頻干擾進行壓制，高通濾波器可以對低頻干擾進行壓制[2]。

因此，工作人員要依據實際情況選擇合理的濾波器，濾波器可以感知電氣干擾在電子設備中的頻率，并且根據電子設備的工作原理、性能將其產生的干擾效果清除，有利于增強電子設備中使用濾波器的抗干擾效果，保證電子設備可以平穩高效運行。而針對使用直流電源的各種機械電子設備，工作人員可以將濾波器安裝在電源端，能夠及時過濾干擾信號，防止電源干擾電子設備正常運行。

3.4 屏蔽抗干擾

在電磁抗干擾中主要使用屏蔽的方法對機械電子設備附近進行屏蔽，將電子設備全面封閉，能夠有效阻止電磁能力對電子設備造成的干擾，保證電子設備可以平穩運行。由于在機械生產過程中離不開電子設備，因此，屏蔽抗干擾被廣泛應用。而屏蔽抗干擾可以劃分成電屏蔽與磁屏蔽，其中，電屏蔽為空腔金屬導體在靜電平衡狀態時，要保證屏蔽體接地。工作人員可以在電容耦合通道中安裝金屬屏蔽器，有利于將消除電氣干擾，確保電氣設備的穩定運轉。磁干擾是指電子設備在運行過程中會出現磁場，而此磁場會嚴重影響電路干擾，而磁屏蔽方法可以屏蔽電磁波對電子設備的干擾，提高電子設備的安全性。此方法與靜電屏蔽的方法存在一定的差異性，如果屏蔽體的導電連續性發生破壞，會降低其屏蔽效果，而裂口、縫隙會影響屏蔽體的導電連貫性，例如，電腦機箱中的通風口與顯示窗。工作人員可以選擇導電布、指形簧片、金屬絲網襯墊等電磁密封襯墊，提高屏蔽抗干擾的效果[3]。

隨著時代的變化，屏蔽抗干擾也產生了靜電、雙層、金屬隔網、編制等各種屏蔽措施，對電磁干擾有一定的壓制作用。若要對電阻較小的屏蔽體內部中的干擾信號進行控制，則可以選擇高導磁材料屏蔽干擾信號。在抗干擾過程中，可以利用高導磁材料制作復合屏蔽電纜，主要包括內層、中層、外層三層，其中內層為銅制鐵磁;中層為磁導率較高的鐵磁、外層為高飽和低磁導率的鐵磁，而干擾信號的強度會隨著層次遞減，有較好的抗干擾效果，促進電子設備正常運轉。

3.5 預防感應噪音

為清除電子設備中的電氣干擾，可以使用感應噪音的方法。而感應噪音主要包括靜電感應噪音、電磁感應噪音等，為避免其發出的噪音影響電子設備正常運行，工作人員可以在外部電子設備的信號線和變頻器動力線中裝置同軸電纜，保證電子設備可以安全高效運行。

3.6 其他措施

由于電子設備的種類較多，被廣泛應用，但其易受電氣干擾等因素影響，不利于電子設備平穩運轉。除以上幾種措施外，工作人員在電子設備安裝過程中，要統籌規劃，盡量選擇距離高磁場、高靜電較遠的位置，保證電子設備附近的安全性，防止電氣干擾對電子設備的影響。而電子設備的干擾源主要來自電源干擾和電磁干擾，如果距離干擾源較遠，則會受到較小的輻射，并且導線的長短與受到輻射的大小呈正相關，若導線越長，則受到的輻射就越大，工作人員可以將導線的長度控制在合理的范圍內，能夠有效減少輻射的影響[4]。

設備抗干擾能力、清除電氣干擾還與干擾信號傳遞的方法有關，在設計電子設備過程中，要對電氣干擾等因素充分考慮，使用先進的抗干擾信號傳播技術，能夠有效提高電子設備的抗干擾能力[5]。現階段，數字型信號、電流型信號使用范圍較廣，而數字型信號比模擬信號的抗干擾能力強，更適合用來傳播信號。

電子干擾會對信號電纜產生影響，從而導致共模電壓出現，工作人員可以使用電流型信號傳遞的方法，此方法在電流信號傳播過程中不會出現相同回路電流不同的情況。除此之外，光纖傳播信號的好處較多，有大容量、傳播速度快等好處，具有較強的抗干擾性。目前，數字信號、電平信號都是利用光纖傳遞信號，具有較強的抗干擾能力。并且，工作人員要可以使用絞線，絞扭節距，將信號線分成小回路。當雙絞線絞扭的狀態相同時，小回路的方向要與其相反，有利于消除電氣干擾，倘若在絞線上安裝屏蔽器，會增強其自身的抗干擾能力[6]。

4 ?結語

在機械生產過程中電子設備是必不可少的，但電子設備易受多種因素影響產生電氣干擾，對電子設備的正常運行造成威脅，因此，工作人員要根據實際情況選擇恰當的抗干擾措施，有利于將電子設備的干擾降到極限，確保電子設備可以平穩運轉。

參考文獻：

[1]霍海波.排除機械電子設備中電氣干擾的主要措施[J].電腦知識與技術，2020，16（9）：241-242.

[2]孫彥博.排除機械電子設備中電氣干擾的主要措施[J].農機使用與維修，2020（2）：85.

[3]李曉鵬.排除機械電子設備中電氣干擾的主要措施[J].建材發展導向（上），2019，17（12）：399.

[4]歐陽慧.排除機械電子設備中電氣干擾的主要措施探究[J].科技風，2019（23）：172.

[5]孫久軍，梁桂華，房孝濤.機械電子設備中的電氣干擾及抗干擾措施[J].試驗技術與試驗機，2006（01）：50-53.

[6]侯大鵬.排除機械電子設備中電氣干擾的主要措施[J].電腦知識與技術，2018，14（5）：239-240.