電子儀器儀表中電磁干擾及抑制方法分析

王巖

摘要：電子儀器儀表的日常工作和生活中應用十分廣泛，為了提高電子儀器儀表整體性能，需要重視電子儀器儀表電磁干擾，針對具體的電磁干擾積極采取有效的抑制方法，增強電子儀器儀表系統的兼容性，提升電子儀器儀表的整體性能。文中分析了電子儀器儀表中磁干擾的類別，并進一步對電子儀器儀表中電磁干擾抑制方法進行了具體闡述。

關鍵詞：電子儀器儀表;電磁干擾;干擾源;耦合路徑;敏感接收器;抑制方法

電磁干擾是在電流和電壓作用下電磁場中設備傳導性能下降，或是對其正常使用帶來不利影響。在實際電子儀器儀表使用過程中，電磁干擾十分常見。特別是在當前網絡環境下，電子設備的普及應用，這也進一步導致電磁干擾環境惡化，電子儀器在電磁干擾作用下造成損壞的幾率更大，影響電子儀器儀表的正常使用。因此需要積極采取有效的方法來提高電子儀器儀表的抗電磁干擾性能，保證其正常使用。

1電子儀器儀表中電磁干擾的產生過程

1.1干擾源

在日常生活中電磁干擾十分常見，并以輻射干擾和傳導干擾為主。但電子儀器儀表的功能具有差異性，這也使導致電磁干擾類型也存在差異。如用于檢測通信信號的電子儀表其電磁干擾多為輻射干擾，而用于測量電流電壓的電子儀表，其產生的多為傳導干擾。無線通訊中，電磁干擾會影響通信質量。在具體利用電子儀表對電壓進行測量時，會產生電磁輻射，干擾到電流的正常流動。這其中電磁脈沖、雷達、電暈放電和雷電等都是電磁干擾的主要干擾源，電磁干擾源的存在形式受電子儀器操作環境影響較大。

1.2耦合路徑

耦合路徑即為將電磁干擾源轉換為干擾信號傳播的過程。在電子儀表運行過程中存在耦合行為，在耦合現象發生時，會干擾到電子儀表正常測量值的傳輸。耦合路徑的發生離不開空間場和金屬導體這些主要發生要素，這其中金屬導體為干擾傳導提供基礎，空間場則為發生輻射干擾的必要條件。電子儀表自身并不具備產生電磁干擾的能力，通過以金屬導體作為載體才能傳輸電磁干擾信號。但在電子儀器檢測到電磁干擾源后，電子儀表內部則會立即形成電磁場，并成為電磁干擾信號傳遞的必要條件。

1.3敏感接收器

受電磁干擾物體為干擾敏感的受體，由于在電磁干擾下設備和設備性能會受到影響，嚴重時還會導致設備發生損壞。而且電子儀器儀表敏感度不同，電磁干擾的危害也會存在差異，在干擾較小的情況下，會導致電子儀器儀表性能下降，一旦干擾嚴重，必然會導致電子儀器儀表系統無法正常工作，甚至發生損壞。如電視屏幕圖像在電磁干擾下出現拌動、失真、雪花;收聽收音機是出現嘈雜的聲音等。在工業生產中，電磁干擾會導致數控機床程序出錯，無法正常加工產品;醫療檢測設備受電磁干擾會影響檢測的質量，導致誤診。這些干擾的產生都需要干擾伴隨著干擾敏感的受體，否則不會有干擾產生。

2電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法

2.1屏蔽

對于電磁干擾問題，最常用的阻止手段即是屏蔽，其是基于耦合路徑方面來對電子儀器儀表產生的干擾電磁進行隔離。在實際屏蔽過程中，主要以磁場屏蔽、電磁屏蔽和靜電屏蔽三種為主。在應用磁場進行屏蔽時，即是采取有效的措施來消除磁場耦合帶來的電磁干擾。一般低頻狀態下運行的電子儀器，在電流通過線圈時，線圈周圍則會產生磁場，導致儀器所處整個空間都是磁力線，使其無法正常工作。這種干擾的抑制則需要利用硅制口或是鐵制品來對設備進行屏蔽。利用鐵磁材料制作線圈時，會減少空間內的漏磁現象，降低敏感儀器受磁場干擾的現象，具有較好的屏蔽保護作用。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

在抑制電磁干擾時，濾波是較為有效的一種方法，特別是對于一些較為敏感的電子儀器，其干擾信號的傳導通過信號線或是電源線即可以完成，針對這各占干擾信號傳導的抑制或是阻止，宜通過采取低通濾波的方式來對干擾信號進行濾波處理，以此來達到抑制干擾電波傳導的效果。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。

3結束語

目前電子儀器儀表種類較多，而且用途不一，因此對于電子儀器儀表的防電磁干擾措施宜根據實際情況來確定。具體要與儀器自身的特點相結合，通過采取適宜的防電子儀器儀表電磁干擾的方法，以此來保證電子儀器儀表正常的使用性能。對于電磁干擾，宜從源頭上給予重視，從源頭上有效的抑制電磁干擾。并重視耦合路徑和敏感接收器等電磁干擾的抑制，降低電磁干擾對電子儀器儀表帶來的不利影響，保證電子儀器儀表正常的工作性能。

參考文獻：

[1]鄒朝忠.電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法探討[J].工程技術（文摘版），2016（42）.

[2]陳庭友.電子儀器儀表抗電磁干擾措施探究[J].工程技術（文摘版），2016（42）.

[3]李國強.電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法初探[J].讀天下，2017（21）.