電氣工程中自動化設備的抗干擾研究

摘要：當前現代工業生產環境的復雜性增加，各種干擾源對自動化設備的正常運行產生了嚴重的影響?；诖耍饕芯苛穗姎夤こ讨凶詣踊O備的抗干擾措施。通過對抗干擾技術的研究和應用，提高了自動化設備的穩定性和可靠性。優化印制板線路布置、優化電源設置、優化信號傳輸、強化開關電源保護措施、合理應用濾波器等措施有效降低干擾對設備的影響，提高設備的抗干擾能力。

關鍵詞：電氣工程自動化設備抗干擾信號傳輸

中圖分類號：TP317

ResearchonAnti-InterferenceofAutomationEquipmentinElectricalEngineering

GANShubing

MettlerToLedo（Changzhou）MeasurementTechnologyCo.，Ltd.，Changzhou，JiangsuProvince，213000China

Abstract：Thecomplexityofthecurrentmodernindustrialproductionenvironmenthasincreased，andvariousinterferenQZqB/rB/FkZcppRP102XIQ==cesourceshaveaseriousimpactonthenormaloperationof?;automationequipment.Basedonthis，thispapermainlyconductsresearchontheanti-interferencemeasuresofautomationequipmentinelectricalengineering.Throughtheresearchandapplicationofanti-interferencetechnology，thestabilityandreliabilityofautomationequipmenthasbeenimproved.Measuressuchasoptimizingthelayoutofprintedcircuitboards，optimizingpowersettings，optimizingsignaltransmission，strengtheningswitchpowerprotectionmeasures，andapplyingfiltersreasonablycaneffectivelyreducetheimpactofinterferenceontheequipment，improvetheanti-interferenceabilityoftheequipment.

KeyWords：Electricalengineering;Automationequipment;Anti-interference;Signaltransmission

隨著電氣工程自動化設備的廣泛應用，設備的抗干擾能力變得越來越重要。干擾信號對設備的正常運行和穩定性造成了嚴重影響，因此研究自動化設備的抗干擾措施具有重要意義[1]。本文旨在通過對抗干擾技術的研究和應用，提出有效的抗干擾措施，以提高電氣工程自動化設備的抗干擾能力。

1電氣工程中自動化設備的干擾因素

1.1電磁干擾

電磁干擾是自動化設備中常見的干擾因素，具體劃分為內部電磁干擾和外部環境電磁干擾兩個部分。內部電磁干擾指的是自動化設備內部各個元件之間相互干擾的現象[2]。電磁干擾如圖1所示。

1.2交變磁場干擾

交變磁場干擾是電氣工程中自動化設備常見的干擾因素之一，具體分為輻射干擾和傳導干擾兩種類型，并且這兩種類型的干擾因素并非完全獨立存在。輻射干擾是指自動化設備周圍存在的交變磁場對設備電子元件產生的干擾。當設備附近存在交流電源線、變壓器、電機等設備時，它們會產生交變磁場，這些磁場會通過空氣傳播到設備內部，對設備的電子元件產生干擾。交變磁場如圖2所示。

1.3信號模式干擾

信號模式干擾是電氣工程中自動化設備常見的干擾因素之一，具體分為共模干擾和差模干擾兩個類型。共模干擾是指在信號傳輸過程中，信號線上的干擾信號以相同的模式（即相同的幅度和相位）同時影響信號的兩個導線。這種干擾通常是由于設備周圍存在的電磁場、電源波動等因素引起的。共模干擾會導致信號的失真、噪聲增加等問題，影響自動化設備的正常工作[3]。差模干擾是指在信號傳輸過程中，信號線上的干擾信號以相反的模式（即相反的幅度和相位）同時影響信號的兩個導線。

1.4二次回路干擾

二次回路干擾是電氣工程中自動化設備常見的干擾因素之一。它是指自動化設備中的二次回路（如電源線、信號線等）與其他電氣設備或電源之間產生的相互干擾。二次回路干擾分為兩個主要類型：電源線干擾和信號線干擾。電源線干擾是指自動化設備的電源線與其他電氣設備或電源之間產生的干擾。當自動化設備共用電源線路時，其他設備的電流變化、電壓波動等會通過電源線傳遞到自動化設備中，引起設備的工作不穩定、電源波動等問題[4-5]。

2電氣工程自動化設備抗干擾措施

2.1優化印制板線路布置

為了提高電氣工程自動化設備的抗干擾能力，通過優化印制板的線路布置來減少干擾的影響。首先，采取多層印制板的設計。多層印制板具有更多的層次，將信號線和電源線等分開布置在不同的層中，從而減少彼此之間的干擾。有效地隔離信號線和電源線之間的干擾，提高設備的抗干擾能力。其次，印制板的線路布置需要進行優化。在布置線路時，采用合理的走線方式，避免信號線與電源線等敏感線路的交叉或相鄰。通過增加線路之間的距離，減少干擾信號的傳遞。此外，還采用屏蔽線纜或屏蔽罩等措施來隔離干擾源。另外，還考慮使用地線和屏蔽層來提高設備的抗干擾能力。地線有效地引導和分散干擾信號，減少其對設備的影響。屏蔽層起到屏蔽外部干擾信號的作用，保護設備內部的信號傳輸。

2.2優化電源設置

為了提高電氣工程自動化設備的抗干擾能力，需要優化電源的設置，以最大程度上實現對干擾因素的防控。首先，基于電源的開啟和斷開進行恰當的設計。在設備的開啟和斷開過程中，電源的切換會引起電壓的突變或電流的沖擊，從而產生干擾信號。為了減少這種干擾，采取一些措施，如使用軟啟動電路來平滑電源的開啟過程，或者使用電源濾波器來減少電源中的噪聲。其次，需要重點結合相關規范和標準進行優化執行。在電源設置方面，參考國家和行業的相關規范和標準，如電氣設備的設計和安裝規范，電磁兼容性標準等。這些規范和標準對于電源的設計、布置和接地等方面都有詳細的要求，遵循這些要求提高設備的抗干擾能力。另外，借助于屏蔽線的合理應用也是一種有效的抗干擾措施。屏蔽線是一種具有屏蔽層的電纜，有效地抑制外部干擾信號的傳輸。在電源線的設計中，選擇使用屏蔽線來減少電源線與其他線路之間的干擾。

2.3優化信號傳輸

為了提高電氣工程自動化設備的抗干擾能力，需要優化信號傳輸的方式，以實現對干擾因素的屏蔽工作。首先，針對信號傳輸線路進行屏蔽工作。信號傳輸線路會受到外部電磁場的干擾，如電源線、電機線、通信線等。為了減少這些干擾的影響，采用屏蔽線纜來包裹信號線。屏蔽線纜具有屏蔽層，有效地阻擋外部干擾信號的傳輸，保證信號的穩定傳輸。其次，對于屏蔽層線路的選用需要予以關注。屏蔽層線路是一種具有屏蔽層的電纜，在信號傳輸過程中起到屏蔽干擾的作用。在選用屏蔽層線路時，需要考慮其屏蔽效果、傳輸性能、適應環境等因素。根據實際情況選擇合適的屏蔽層線路，有效地提高設備的抗干擾能力。

2.4強化開關電源保護措施

為了提高電氣工程自動化設備的抗干擾能力，需要強化開關電源的保護措施，通過科學合理的規劃線路和設置電源屏蔽層來減少干擾。首先，技術人員需要進行科學合理的規劃線路。在設計電氣工程自動化設備的電源線路時，需要充分考慮電源線路的布置和走向。合理規劃電源線路的走向減少線路之間的干擾，避免電源線路與其他線路交叉或靠近，減少干擾信號的傳輸。此外，還應注意避免電源線路與高頻設備或高電磁輻射設備的交叉，以減少干擾。其次，設置電源屏蔽層來增強開關電源的抗干擾能力。電源屏蔽層是一種具有屏蔽功能的設備，有效地阻擋外部干擾信號的傳輸。

2.5合理應用濾波器

為了提高電氣工程自動化設備的抗干擾能力，合理應用濾波器是一項重要的措施。通過關注濾波器的合理運用，有效地減少干擾信號對設備的影響。首先，需要了解濾波器的工作原理和分類。濾波器是一種電子器件，選擇性地通過或阻斷特定頻率范圍內的信號。常見的濾波器包括低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器等。根據干擾信號的頻率特性，選擇合適的濾波器類型。其次，需要根據實際情況合理選擇濾波器。在電氣工程自動化設備中，會受到不同頻率范圍的干擾信號影響，因此需要根據干擾信號的頻率特性選擇合適的濾波器。例如，當設備受到高頻干擾信號的影響時，選擇高通濾波器來阻斷高頻信號的傳輸；當設備受到低頻干擾信號的影響時，選擇低通濾波器來阻斷低頻信號的傳輸。通過合理選擇濾波器，減少干擾信號對設備的影響，提高設備的抗干擾能力。

3結語

本研究通過對電氣工程自動化設備的抗干擾措施進行深入研究，提出了一系列有效的措施來提高設備的抗干擾能力。通過對設備進行抗干擾技術的優化和改進，提高設備的穩定性和可靠性，滿足現代電氣工程自動化設備對抗干擾能力的要求。然而，仍然存在一些問題需要進一步研究和解決，如如何更好地應用新型的抗干擾技術、如何提高設備的抗干擾性能等。希望本研究能夠為電氣工程自動化設備的抗干擾研究提供一些有益的參考和借鑒。

參考文獻

[1]黃永杰，林金燕.電氣自動化技術在電氣工程中的應用研究[J].工業建筑，2022（6）：234-234.

[2]李鵬，張春暉.工程機械電氣設備自動化技術研究[J].有色金屬工程，2023，13（2）：165.

[3]白少峰.淺析電氣工程中自動化設備的抗干擾策略[J].中國設備工程，2023（20）：87-89.

[4]王青梅.電氣工程及其自動化專業卓越工程師培養教學研究[J].中國設備工程，2022（1）：227-228.

[5]李宇.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用研究[J].科技資訊，2020，18（2）：34，36.