電子儀器儀表中電磁干擾的抑制的方法

武海波，李彪

（鄭州工商學院，河南鄭州，451450）

1 幾種常見的電子儀器儀表

電子儀器儀表在日常的生產過程中，一般用于測量電流和電磁的數據，方便工作人員進行測量和使用。電子儀器儀表的通用工作流程是，電流通過能量的轉化，將電能轉化為其他能量，最終在電子儀器儀表的表盤中表示出來。在電子行業中常見的電子儀器儀表主要包括以下幾種：（1）模擬示波器。模擬示波器在實際的工作過程中，工作人員主要將其使用于信號顯示和測量作業中。模擬示波器的信號顯示較為特殊，所以模擬示波器的應用情況一般也較為特殊。在模擬示波器的工作過程中，工作人員會依據模擬屏幕所顯示的信號進行作業。模擬示波器的信號一般為波形信號，它的信號內容主要被測量者的頻率、幅度等物理信息。如果工作人員需要測量非電量參數時，就會使聯合使用模擬示波器和傳感器來進行測量工作。模擬示波器，其實是示波器中最常用、最典型的一種示波器。深究模擬示波器的工作原理可以得知，試播器將被檢測信號進行垂直放大，這些電信號將傳輸給示波管和模擬示波器內的水平系統。在示波器的水平系統中，相關電路會與波動進行同步傳輸，然后在電路中將相關信息形成電能，最終在模擬示波器的顯示屏中形成相應的波形，進行相關的生產活動。也有一部分信號會在模擬示波器的垂直系統中進行傳輸。模擬示波器的垂直系統會將信號進行垂直衰減，然后再通過其他設備進行放大和顯示信號，例如，垂直末極放大器、示波管、放大器等設備，最終工作人員會得到有效的工作信息。總而言之，模擬示波器是通過電信號的傳輸來進行工作，它能夠有效的測量電信號中的信息內容，輔助工作人員進行有效的信息判斷。（2）數字萬能表。通過數字萬用表的字面意思來說，數字萬能表應該具有十分廣泛的應用性，其功能內容應該也十分豐富。在實際的生產應用過程中，數字萬能表確實可以測量許多物理數據。通過查閱大量資料和論文后，可以發現數字萬能表對于系統中的電阻、直流電壓、交流電壓、溫度、通斷性、二極管、三極管以及其他各類電器的數字參數都可以進行測量。觀察數字萬能表的外觀可以發現，數字萬能表是由轉換器、電子計算器、數字顯示屏等部件構成的。通過它的構造也可以得出結論，數字萬能表對于測量電器的數字參數應該會有較多的應用。為了能夠更加詳細的了解數字萬能表的工作，研究者應該對數字萬能表的工作原理進行分析和討論。在實際的工作過程中，數字萬能表的原理實際為轉換器的工作方式。也就是說，在數字萬能表的工作過程中，被測試物體的電壓值會通過數字萬能表中的控制電路進入到積分器中。積分器的作用就是對壓進行正向積分，從而提高電壓的數值。與此同時，數字萬能表中的控制電路開關會隨之處于開啟狀態，在電壓進入電路的時候，電流產生的脈沖能量進入電子計算器中。經過電子計算器的計算處理后，數字萬能表的顯示屏會顯示出當前的有效電壓值。在工作人員進行數字萬能表的使用時，一般會使用特殊的電壓計算公式來進行電壓計算，最終得到較為準確的參數。（3）交流毫伏表。通過對前兩種常見的電子儀器儀表的了解，可以得知常用的電子儀器儀表一般都用于測量電流的物理性質。那么交流毫伏表也不例外。交流毫伏表是一種用于測量交流電壓的儀器設備，在實際的電力網絡工作過程中，具有十分的實用性。在電工或者電子實驗中，經常可以見到交流毫伏表的身影，實驗工作人員一般會使用交流毫伏表來進行交流電壓的有效值測量。在交流毫伏表的實際工作過程中，工作人員會將交流毫伏表的插頭插入需要進行電壓測量的插座中。插座中的交流電壓首先會進入到交流毫伏表的輸入放大器中，緊接著通過放大器放大后的電壓會進入后續的個杯中，即前置放大器、電子衰減器和主放大器。經由以上的一系列放大后，被測量電壓會進入濾波器以及其他處理設備中，在這些設備中，電流會轉為電信號，最終顯示在交流毫伏表的中顯示屏上。工作人員通過閱讀顯示屏上的交流電壓數值，來進行后續的工作和測量。在交流毫伏表進行電壓處理的過程中，主要是通過放大器來進行電流的制約，保證交流毫伏表中的電壓是穩定的，這樣才能測量出被測單位的具體交流電壓值。

2 電子儀器儀表出現電磁干擾的過程及原因

2.1 電子儀器儀表電磁干擾類型以及干擾源分類

其實在實際的生產過程中對電磁干擾的形成進行觀察后，可以發現，電磁干擾主要是在電流的輸送過程中，往往會產生許多電信號對電子儀器儀表進行干擾。電磁干擾實際上屬于一種電子噪聲，這就說明電磁干擾對于實際的信號傳輸具有消減功能。所以針對于電子儀器儀表防電磁干擾的能力研究，是目前我國和國際都在進行研究的論文項目。在實際的工作過程中，電磁干擾主要包括兩個類型：（1）電磁內部干擾。電池內部干擾，顧名思義，就是指電子儀器儀表在工作過程中，受到了內部電磁信號的干擾，最終使電子儀器儀表出現問題。常見的有，電子儀器內部的電線過多，在工作時，電線和導線之間互相產生電信號，這些無用的信號會影響電子儀器本身需要傳輸信號傳輸效果，最終出現電子干擾問題。也有一些電子儀器，由于使用時間過長，導致內部的零件出現損壞或者散熱性能下降的問題，此時的電子儀器就很容易出現電磁干擾問題。這些問題都會影響電子儀器儀表的工作性能和信號傳輸效率，對我國的電子相關行業發展具有不利的影響。還有一些特殊情況，比如說在一場設備功率較大的儀器運行中，整個儀器會散發出特定范圍的磁場，由于這種磁場的能量較大，就會干擾電子儀器儀表產生耦合效應，最終也對相應的產生較大干擾作用。縱觀電磁內部干擾出現的情況，可以發現電磁干擾出現的原因往往都是由于環境因素或者是內部設備因素。這就需要設計者們在進行設計之初就要考慮出現電磁干擾的現象，做出更好的預防和避免，延長設備整體的使用壽命。（2）電磁外部干擾。通過上文討論可以發現，電磁外部干擾是指電子儀器去除內部干擾因素后，由于外部因素影響而產生的電磁干擾效應。

如果想要避免電磁干擾再次出現，那么就需要對電磁干擾源進行研究和討論。通過對過往論文和實際工作經驗的總結，可以得知，電磁干擾源主要包括以下幾種：（1）靜電感應現象。靜電感應是一種較為常見的放電現象，經常會出現在電磁干擾現象中。一般來說，如果電子儀器在進行線路布置時，出現不合理的現象，那么就很容易出現靜電感應效應，最終形成電磁干擾。（2）振動現象。實際上振動屬于一種非常常見的物理現象，它也是電磁干擾過程中必不可少的一部分。這是由于在各種電子設備的工作過程中，都會出現振動噪聲。如果隨著震動噪聲的出現，電子儀器內部或外部產生電磁場，那么電子儀器就會受到電磁干擾，中影響電子儀器的正常工作。（3）電磁感應現象。電磁感應現象經常出現在大型電子設備中。大型電子設備的電流較大，容易產生能量較強的電磁場，使得電子儀器在電磁場中受到環境影響，最終影響電子儀器的測量精度。

2.2 電子儀器儀表出現電磁干擾的原因

電磁干擾實際上是一種電磁現象，探究其本質可以發現，電磁干擾是由于電信號之間的工作而產生的。通過研究電磁干擾產生的路徑，可以發現，電磁干擾需要具備三種條件才能順利進行。首先需要相應的干擾源出現，干擾員在實際的生產過程中，往往不是為了妨礙電信號而出現的。而是由于在機器的實際工作過程中，由于電流過大或者機器內部設置不合理等原因而產生的。但是干擾員的表達形式是相同的，一般都為電磁場中混亂而無序的電信號。其次，想要構成電磁干擾，還需要電子儀器與電磁場形成耦合效應。耦合效應就是指，電磁場與電子儀器形成了互相干擾的電磁路徑。在實際出現電磁干擾的現象中，耦合效應往往會出現在電子儀器的內部，這種效應對于電子儀器的工作準確度具有較大的影響。最后一個條件就是電子儀器儀表中的敏感接受器。雖然敏感接受器的設計初衷不在于形成電磁場，但是一旦出現電磁干擾，敏感接受器就會受到影響，并且接收雜亂的電信號。使得電子儀器儀表最終測量出來的電子數據，不能進行正常使用。

3 電子儀器儀表出現電磁干擾的危害及抑制措施

3.1 電子儀器儀表出現電磁干擾的危害

為了能夠更好的進行電子儀器儀表的維護工作，需要對電子儀器儀表出現電磁干擾時的危害效應進行分析。電子儀器儀表出現電磁干擾的危害主要包括以下幾個方面：（1）高壓擊穿現象。在電磁干擾的電磁場中，電子儀器內部或外部會由于電磁能量的轉化而產生較大電流。如果此時電子儀器的電阻較大，那么電子儀器產生的額外電流會形成較高的電壓，使得電子儀器整體被高電壓擊穿。而被擊穿的電子儀器將會失去其原本的作用，面臨報廢等問題。（2）電流沖擊現象。如果電子儀器本身存在金屬屏蔽設計，那么當電子儀器面臨電磁干擾時，就會由于微波能量的轉化，使得電子儀器內部產生過量的輻射，最終使得儀器內的敏感部件受到損壞。（3）電子電路傳遞受損。電磁干擾會損害電子電路的傳遞效應。

3.2 電子儀器儀表出現電磁干擾的抑制措施

目前較為有效的防電磁干擾的抑制措施，主要有以下幾種：（1）屏蔽抑制。屏蔽是抑制電子儀器儀表出現電磁干擾的最直接方式。屏蔽是通過減少電磁場穿透力，將干擾的電信號進行衰減和隔離，最終將電子儀器儀表保護在安全的電磁環境中。（2）濾波器抑制。在當前的生產活動中，許多電子儀器都應用了具有防電磁干擾的濾波器，來進行電磁防護。這種濾波器一般適用于靜電防護。在實際的應用過程中，濾波器也展現了相當的防護效率，保證了設備的正常運行。（3）增加接地功能。增加電子儀器中的落地設計是有效防護電磁干擾的措施之一。這防護措施主要是依靠地球的導電作用，將干擾電流引入到地面中，使得電磁效應得到減弱，最終可以忽略不計。（4）減少電磁干擾源。電磁干擾源是產生電磁干擾的重要原因之一。所以在進行電子儀器應用的過程中，要注意電磁干擾源的出現，從源頭上抑制電磁干擾的產生可能。（5）遠離強電磁場。強電磁場中的靜電干擾較為嚴重。在電子儀器的工作過程中，如果處于強電磁場的環境下，就會更容易與電磁場進行耦合現象，最終出現電磁干擾現象。所以在電子儀器的實際工作過程中，要保證電子儀器與強電磁場具有一定的距離，防止電子儀器出現問題。