电子秤抗干扰措施

电子秤抗干扰措施（精选10篇）

电子秤抗干扰措施 第1篇

1. 主要的干扰及抑制技术

电子秤使用时的主要干扰源和抑制方法如下:

1.1 电源干扰。

电源干扰往往以浪涌的形式出现, 如雷电或电源线上引入的感应电荷。它能引起保险丝断、损害打印电路板、损害桥式整流器等。一个完整的接地系统对电源的干扰起着良好的保护作用。接地系统良好, 能减小故障带来的损失, 系统接地对此类故障能起到有效的防止作用。

1.2 交流电干扰。

交流电干扰可能损坏元器件及微处理机。对交流电源, 零线与地线之间电压不应超过0.2V, 其地线要接在接地桩上。对此类干扰最好的办法是良好的接地以及使用对干扰有滤波作用的稳压源。

1.3 感应干扰。

感应干扰是由电感破坏磁场所产生, 这个干扰以尖峰高电压形式出现, 它比原来的电压要高得多, 这个尖峰高电压能引起各种故障, 并对设备造成永久性危害。它主要表现为电容性耦合、电感性耦合、电磁场辐射三种形式, 对电路主要造成共模形式的干扰。克服电场耦合干扰最有效的办法是屏蔽。屏蔽电场耦合干扰时, 导线的屏蔽层最好不要两端连接当地线使用, 因在有地环电流时, 这将在屏蔽层形成磁场, 干扰被屏蔽的导线。应该把屏蔽层单点接地, 一般选择它的任一端接地。抑制磁场干扰的办法是屏蔽干扰源。但把它们都用导磁材料屏蔽起来很难做到, 故只能采用一些被动的抑制技术, 远离干扰源, 同时要尽量避免平行走线。

1.4 无线电频率干扰。

无线电频率干扰可能造成电子秤显示不准, 这时要检查接地设备是否用了长而细的导线, 线的屏蔽是否良好, 滤波器工作是否正常。

1.5 静电干扰。

静电干扰要比射频干扰的破坏力大。当设备受潮时, 静电干扰就会出现, 而且这种干扰比较常见。静电干扰明显的可能破坏传感器及敏感组件, 造成设备关闭, 显示混乱。克服这种干扰最好的办法就是设备接地, 信号线屏蔽等。

从上可以看出, 抑制各种干扰, 采用接地是最好的措施。

2. 接地类型及作用

接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。电子设备“接地”通常有两种含义:一种是“接大地” (安全地) ;另一种是“接系统基准地” (信号地) 。“接大地”是以地球的电位为基准, 并以大地作为零电位, 把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连, 并认为大地的电势为零。接地方式通常有以下几种:

2.1 安全接地。

安全接地即将高压设备的外壳与大地连接。一是防止机壳上积累电荷, 产生静电放电而危及设备和人身安全。二是当设备的绝缘损坏而机壳带电时, 促使电源的保护动作而切断电源, 以便保护工作人员的安全。三是可以屏蔽设备巨大的电场, 起到保护作用。

2.2 防雷接地。

当电子秤被雷击时, 不论是直接雷击还是感应雷击, 如果缺乏相应的保护, 设备都有可能受到很大损害甚至报废。为防止雷击, 我们一般在高处设置避雷针与大地相连, 以防雷击时危及设备和人员安全。

2.3 工作接地。

它是为电路正常工作而提供的一个基准电位。这个基准电位一般设定为零。该基准电位可以设为电路系统中的某一点、某一段等。当该基准电位不与大地连接时, 视为相对的零电位。但这种相对的零电位是不稳定的, 它会随着外界电磁场的变化而变化, 使系统的参数发生变化, 从而导致电路系统工作不稳定。当该基准电位与大地连接时, 基准电位视为大地的零电位, 而不会随着外界电磁场的变化而变化。

2.4 屏蔽接地。

屏蔽与接地应当配合使用, 才能起到良好的屏蔽效果。当用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来时, 在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量异种的电荷, 外侧出现与带电导体等量的同种电荷, 因此外侧仍有电荷存在。如将金属屏蔽体接地, 外侧电荷将流入大地, 金属外壳将不会存在电场, 相当于壳内带电体的电场被屏蔽起来了。

由于可采取多种接地方式为防止减少接地装置间的干扰, 还应对接地装置采取措施:增大接地装置间的距离, 直流地与防雷地若不共用接地体, 两者间的距离不宜小于5米;接地体间的埋深差别越大, 他们相互间的干扰就越少;在实际应用中, 可根据现场情况, 充分利用自然形成的高导电率物体;接地线引入时为防止干扰应远离其他接地系统;将接地导线结扎在秤的基坑的接地桩上;在做接地时, 称重系统各接地点之间距离不小于3米, 垂直敷设时, 垂直打入地下的深度不应小于2米, 水平敷设时, 埋设深度不应小于0.7米。而且, 接地体应镀锌或镀铜, 严禁涂漆;地线做好后, 一般接地电阻小于4欧姆。

电子秤抗干扰措施 第2篇

【关键词】 电子通信工程 设备抗干扰 接地措施探讨

一、电子通信工程中在抗干扰的注意事项

在电子通信工程中设备抗干扰必须要注意以下内容：高电平电路、继电器、负载的地线要和其他的地线分开，合理的连接信号源地线以及测量的装置，这些对于提高测试系统抗干扰能力很有作用。除此之外，由于模拟信号很容易受到干扰，所以我们对模拟信号的线路的面积、走向、连接都要有严格的控制。

我们在操作中要明确模拟电路信号与数字电路信号区别，明确电子设备运行过程中对信号源、负载以及噪声地线的不同要求，并根据它们的不同来进行相关的设置。我们还要保证数字信号地线与模拟信号地线的分别设置，避免数字信号对模拟信号的干扰，注意模拟信号与数字信号的连接应该有一个公共点。

二、电子通信工程中的设备抗干扰措施探讨

2.1加强因雷电对通信以及电子设备的危害防治

根据有关资料显示，如果供电线路遭受雷击的电流为80kA时，那么这里线路瞬间的感应电压可以达到25kV。当通信站与落雷处相距很近时，高感应电压虽然在通过线路的过程中渐渐的发生了衰减，但是其仍然可以有很大的强度去击穿电源设备绝缘，进而造成电源与供电设备的损坏：供电的异常或者中断、通信设备的损坏等严重的故障问题。除此之外，由于现有的通信站多采用了联合接地的方式，这样一来，当雷电通过接地的装置进入地面的时候，地电位也出现了大幅的升高。我们可以做一个假设，当联合接地系统接地电阻值为1Ω，雷电流瞬间可以达到20kA，相应的地电位就升高20kV。所以说我们要加强因雷电对通信以及电子设备的危害防治。

2.2加强接地点的实际位置和数量的控制

多点接地的确可以一定程度上降低了阻抗，但是不可否认的是它也在具体的工程实践中提高了地环路的形成概率，而接地平面与电路元器件之间存在着很多的电容。电流通过地线的时候会产生一定的电压，当交变电具有很大的磁场的时候，那么这样的结构特征会让地环路出现感应电压，当交变电的磁场变得很大的时候，我们不难发现回路的面积很大程度上就会强化了感应电压。众所周知，在干扰电子设备正常工作的因素中，磁场也是很重要的因素，当磁场强度太大的时候，电子设备以及电路的电磁兼容都会明显的降低，进而影响电子设备的工作。所以在工作实践过程中我们一般会为了有效的降低对地环路的干扰，利用共模扼流圈与光电耦合器对地环路中的电流进行切断处理和抑制处理。如果我们使用的是低频电路时就可以通过平衡电路的作业来实现干扰。当然接地点的实际位置、接地点的实际数量等都会极大的影响地环路。所以在接地的具体操作中对于接地点的实际位置和接地点的实际数量都要有严格的规定。

2.3降低电力系统的环路和环路的干扰

可以通过多点接地来降低抗阻，当然在具体的工程中地环路出现的几率也很大程度的增加了。除此之外，由于接地平面和电路原件会有一定量的电容，所以当电流通过这些地方的时候，会出现回路的问题。由于电流通过时地线会产生一定量的电压，地环路与交变电自身的磁场发生磁场感应产生感应电压。当交变电具有很大的磁场时，在增加回路面积后感应电压就会非常大。

众所周知，磁场是干扰电子设备工作的主要原因，当磁场强度达到了一定的程度，就会使电子设备和电路原件的兼容量下降，直接的影响电子设备的使用。由此看来，降低电力系统的环路和环路的干扰对于电子通信设备的运行中具有重要的作用。

三、小结

由于在电子通信设备中，接地的设计是整个过程中非常重要和关键的环节，同时其对产品良好性能的实现有着重要的作用，所以我们在实际的操作中，一定要加强对待，加强地线以及接地点对电路过程的调整作用，对电子通信工程中设备抗干扰的注意事项加以重视，对雷电对通信、电子设备造成的问题加以预防，降低电力系统的环路和环路的干扰，对电子通信工程中设备抗干扰接地方式进行分析，以此来保证电子通信设备运转的正常性。

参 考 文 献

[1]谭智斌，周勇.我国电子通信制造业技术创新能力评价分析[J].现代管理科学，2006，12（2）：34-35.

[2]罗映红，赵志鹏，陈明.基于不均匀介质基底的传输线高频耦合干扰研究[J].自动化仪表，2008，11（8）：67-68.

电子电路抗干扰措施的研究 第3篇

1 噪声干扰及其相关抗干扰措施

电子电路噪声干扰根据不同特征可以进行不同的分类, 本文根据噪声来源分为内部噪声和外部噪声两大类。内部噪声又可分热噪声、接触噪声、交流声等;外部噪声即电路本身以外的噪声, 分自然噪声和人为噪声。抗噪声干扰措施:

1.1 消除或者抑制噪声干扰源

首先找到声源, 分析能否采取相应措施将噪声消除或者减轻, 然后根据实际情况采取措施对噪声进行有效控制。例如, 针对大电流线圈或高频线圈在工作之中产生磁场噪声、高频电磁噪声, 则可以对工作线圈进行电磁屏蔽从而使问题得到有效解决。

1.2 传播途中对噪声进行削弱

实际情况中有些噪声无法或难以在声源处消除或削弱, 所以可以根据噪声传播特点, 在传播途中抑制噪声。例如: (1) 对于电容性耦合噪声, 可以减少与噪声远处的分布电容, 加大电源线的间距使分布电容降低, 从而削弱噪声耦合。 (2) 对于公共阻抗耦合的噪声, 可以降低公共阻抗和一点接地来消除公共阻抗耦合, 从而使干扰降低到最小。 (3) 对于电容、电感的引线, 应该尽可能制作短一些;继电器上的接点两端装配火花抑制装置, 减少电火花的影响。

1.3 提高电路系统的抗干扰能力

抗干扰的最终目的就是要排除或减少不良影响, 保证电路稳定工作。提高电路的抗干扰性能: (1) 提高各种敏感元件的抗干扰性能, 如使用IC器件时, 减少使用IC座, 尽可能直接焊接在电路板上面;减少回路环面积等等。 (2) 电路设计时有针对性的采用一些能够削弱、抑制噪声干扰的零部件。如加入屏蔽线减少耦合噪声干扰;运用温度补偿电路或恒温电路减少温度变化给电路带来的干扰等等。

2 电源干扰及其相应抗干扰措施

电源干扰通常是由于直流电源对数字电路的干扰, 一般是直流电源过滤波效果不佳, 电压不稳定等因素引起。对于减少电源对电子电路的干扰程度, 通常可以采用以下措施: (1) 在电源变压器的一次绕组和二次绕组之间设置一个屏蔽层;电源变压器之前设置一个电源滤波器, 过滤高次谐波的干扰。 (2) 选择稳定性高, 输出阻抗低的直流电源, 减少电源在开启或关闭时瞬时电流的影响;电源线尽可能选择短而粗、动态电阻小的电线。

3 电流干扰及相关抗干扰措施

瞬态电流对电路的干扰一般是由于电路在过渡中引起的, 集成电路在转换状态时形成尖峰电流, 造成电容充放电产生瞬时电流。对于这种干扰, 我们可以用电源去耦合, 就是在电源线与地线之间并联两个电容, 从而减少影响;在布线时, 连线不宜过长, 尽可能短一些, 另外减少不必要的电容数目;遇上大电容负载时, 串接限流保护电阻, 防止大电流对电路的破坏, 同时也避免了电容上电压高于电源电压的情况的出现, 可以使电路得到有效保护, 增强抗干扰能力。

4 温度因素及其抗干扰措施

温度较大幅度变化不但可以对电容、电阻等元件造成影响, 更能够影响电子电路中半导体元件的性能。对于温度带来的干扰, 最有效的方法就是热屏蔽和热隔离两种。采用热隔离措施就是在容易产生热量的元件与容易受温度变化影响的元件之间用巨绝热效果好的材料隔开, 从而使那些对温度变化敏感的元件基本不受影响;采用热屏蔽措施, 把其中一方或者双方用热性能好的金属材料屏蔽、保护起来, 使产热与散热达到动态平衡, 从而减少温度变化带来干扰。

5 其他一些相关的抗干扰措施

5.1 对于逻辑电路板, 电源线与地线应该合理分布, 布线要做到尽可能短, 避免出现布线回路、链环等现象。

5.2 在集成电路芯片的电源与地接入端间, 添加一个无感瓷片电容, 同时注意电容应该尽可能离芯片对应的管脚近一些。

5.3 印刷电路板布线时, 充分考虑逻辑输入信号对模拟信号的干扰, 尽可能使两种信号线分布得远一些, 从而减少之间的干扰。

5.4 对于信号在输送线上反射所带来的干扰, 有效措施就是缩短接线长度, 在长传输线的输入端串联一个电阻以抗衡阻抗;

在其开始端不要接门电路, 防止由于信号反射而产生信号磁变, 使电路出现差错。

6 结束语

科技不断发展, 电子电路在实际应用中无疑具有广阔的发展空间。电子电路由于其自身的特殊性, 在工作中容易受到诸多因素的干扰。本文所涉及的干扰因子及相关抗干扰措施还仅仅只是其中很少一部分。电子电路在今后的生产、生活等各个领域都将有美好前景。因此, 了解各种干扰因素, 做好相关抗干扰工作, 使电子电路更好的为我们服务具有重要意义。抗干扰工作是一个复杂并且实践性特别强的工作, 一个问题可能由多个干扰因素造成, 同时, 一个干扰因素也可能带来多种干扰。所以, 相关技术人员在设计过程中, 既要预先做好抗干扰工作;又要在调试试验过程中及时有效的分析遇见的各种现象, 不断改进电路工作原理, 认真对待噪声, 布线、电源、电流等各种干扰。唯有兢兢业业, 搞好抗干扰措施, 方可提高电子电路的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]陈世夏, 潘云芝.电子电路的抗干扰设计[J].科技信息 (科学教研) , 2008 (6) .[1]陈世夏, 潘云芝.电子电路的抗干扰设计[J].科技信息 (科学教研) , 2008 (6) .

[2]李良.电子电路可靠性及抗干扰措施研究[J].长春教育学院学报, 2011 (3) .[2]李良.电子电路可靠性及抗干扰措施研究[J].长春教育学院学报, 2011 (3) .

[3]高深.电子电路抗干扰措施的研究[J].北京电力高等专科学校学报 (自然科学版) , 2011 (6) .[3]高深.电子电路抗干扰措施的研究[J].北京电力高等专科学校学报 (自然科学版) , 2011 (6) .

微机保护的抗干扰措施研究 第4篇

【关键词】微机保护；措施研究

0.引言

安装于变电站现场的微机保护和监控系统，必须长期不间断地无故障运行。其可靠性主要面临两个问题：一是各种干扰引起的功能差错；二是元器件损坏，若有一个元器件损坏，有可能造成保护误动或者拒动，信息不能正确及时传送。对保护和监控系统装置，工作环境的干扰情况比较严重，因此提高保护和监控装置可靠性的重点应是在抗干扰上。

微机保护和监控装置既有数字部件又有模拟部件，干扰对模拟电路和数字部件所造成的后果是不同的。模拟电路在干扰作用下往往使开关电路误翻转，在没有完善闭锁措施时将会导致误动作。数字电路受干扰作用往往造成数据或地址传送错误，从而导致装置运行故障或功能障碍。由此可见，干扰造成数据传送错误，重则造成保护拒动或误动，都会严重危及电力系统的安全可靠供电。

干扰就是除有用信号外，还有可能对装置的正常工作造成不利影响的内外电磁信号，干扰可分为外部干扰和内部干扰。外部干扰源只能通过合理的措施将它“拒之门外”，内部干扰源可以在设计和调试中使之尽量减少。

1.外部抗干扰措施

电源的抗干扰措施。开关电源具有效率高等优点，在电子设备中被广泛采用。有些开关电源虽然采用了静电屏蔽来抑制共模干扰，但由于开关电源内部元件布置得比较紧密，电源和输出线路导线之间距离较近，接地线又较长，因此防外来干扰的能力较差，高频时尤为明显。通常在电源入口处增设电源滤波器来防止电源干扰的侵入。滤波器的接地点应以最短距离可靠接地。所有电源线必须经过滤波器才能进入设备内部，即在机箱电源线入口处安装滤波器。

微机保护和监控装置要求有相互独立的多个电源供电。每块插件板上最好能采用独立功能块电源，以进一步控制相互干扰。

隔离措施。防止干扰危及保护装置的隔离对策，主要包括以下几个方面：交流电压、电流、功率等交流信号可经变送器转换为直流量送入微机，以防止交流信号的干扰。交流量均经小型中间电压互感器和电流互感器隔离，使交流“地”与直流“地”隔离，增加系统的抗干扰能力。所有模拟量都经光电隔离单元隔离后再送入主机，从而使微机内外系统的电源接地线在电气上完全隔离，提高系统的抗干扰能力。

屏蔽。机壳用铁质材料做成，以实现对电场和磁场的屏蔽，必要时应采用双层屏蔽措施，在电场很强的场合，还可以考虑在铁壳内加装铜网衬里。

通道干扰处理。为控制通道之间的干扰，减少来自电流互感器二次回路中产生的磁场耦合干扰和来自电压互感器二次线上的电场干扰，在变送器屏安装时绝对不允许把它们与变送器输出的弱电信号线捆绑在一起，两者必须单独走线，而且尽量远离，避免平行。每个变送器插件输出的直流电压信号都有一根线与微机电源的共同接地，为避免信号地线形成回路造成磁场干扰，必须采用一点接地方式。

合理分配和布置插件。接地、屏蔽和隔离措施并不能完全阻断干扰信号的窜入，为防止剩余浪涌引起的恶果，可以合理地将保护和控制电路分成若干个插件，将最怕干扰的部分集中在一个和几个插件上，放置在内层屏蔽箱内，并使之尽量远离干扰源和与干扰源有联系的部分。

2.内部抗干扰措施

由于现场环境复杂，外部抗干扰措施并不能保证万无一失，还应采取针对性措施，防止窜入微机保护和控制装置的内部干扰信号。对输入采样值抗干扰纠错。由于干扰，采样输入数据有可能发生错误，为确保保护和监控的正确运行，必须找出错误的数据，并加以剔除，然后用随后输入的正确数据供保护和监控程序用。可以对每一个信号设两个通道，只有在两个通道读数一致时才可取用，否则应取用以后的数据，这样可以确保装置躲过干扰。

软件运算过程中的核对。干扰有可能造成软件运算出错，为了避免这种情况，可以对运算结果进行复算核对，比较计算结果是否一致。

程序出轨的自恢复。对于越过外部防线入侵到微机系统内部的干扰，可能导致程序运行出轨。可以采用看门狗技术，看门狗有软件抗干扰和硬件抗干扰之分。

软件抗干扰实质上是一个由CPU复位的计数器，只要应用程序正常工作，它不会发生计时溢出。如果因干扰引起系统出错和程序出轨，内部定时器将会产生计时溢出脉冲，使系统自动复位，重新装入应用程序，这是一种很有效的抗干扰措施。

对遥控回路采用的抗干扰措施。对遥控的码制采用比较好的保护码，如BCH保护码等，BCH码所检查的码位不多，编码效率高，实现电路不复杂，不仅可以检查错误，而且还可纠错，是一种抗干扰能力强，灵活性大的保护码。

提高单元码制的抗干扰能力。为保证信息传输的不失真，除了采用比较好的保护码保证较大的码距外，还必须提高单元码元在通道中的抗干扰能力，因为遥控的可靠性比其传输速率更为重要，所以应采用较慢的速率传输信息。遥控宜采用经常不传输的异步工作方式，这样可排除经常性的干扰。

3.提高可靠性的其他措施

系統容错设计技术。系统容错设计主要是指在硬件结构上采用冗余技术。硬件冗余技术主要有三种方法：静态冗余法、动态冗余法、混合冗余法。使用冗余技术设计容错系统，是为使各模块的工作彼此不受影响，各模块的时钟也应完全独立。

装置故障自动检测技术。装置的元器件损坏可能导致保护装置拒动或误动，也可能导致监控装置传输误码，所以要求装置上的元器件损坏时，应立即发现并报警，以便迅速采取措施予以修复。目前，微机保护和监控装置的硬件故障，都可以准确地查出损坏元件的部件并显示相应的信息。

对保护和监控装置出口回路的监控和闭锁。加强对遥控和保护回路的出口异常状态监视和必要的自动闭锁功能。对保护出口前，可以利用几个并行接口的不同位，使CPU必须执行多条指令才能构成跳闸条件，这样可以避免误动；遥控对象、执行继电器等在命令尚未下达的情况下，其常开触点不允许闭合，并对其触点进行监视；一旦触点状态不正常，能及时报警并自动闭锁执行回路。

从系统电路设计和结构形式上提高可靠性。微机保护和监控装置系统可以采用单CPU、双CPU备用方式以及多CPU方式。采用单CPU的系统，一旦此CPU出故障，则全套系统就不能正常工作。采用多CPU分层控制系统，把保护和控制装置分成各个功能单元，每个功能单元独立工作，互不干扰，当某一回路的单元部件发生故障时，可整体更换，而不影响其他回路的正常工作，这样可以大大提高系统的可靠性。

防止人为失误措施。当人在大脑疲劳或高度紧张的情况下，往往容易发生误操作。对于那些绝对不允许误操作的地方，设计时应考虑预防措施，以保证设备安全可靠地正确操作。例如，对断路器的分合闸，必须在硬件、软件上进行多重校验，在硬件上应设有操作锁，操作时必须打开规定的操作锁方可操作。

4.结束语

电子仪器仪表抗电磁干扰措施探讨 第5篇

随着科学技术的发展, 人们在工作、生活中使用了各种智能化、自动化电子仪器仪表。在上述精密器件使用过程中, 存在许多的电磁干扰, 导致仪器仪表的信息传输性能降低, 无法发挥应有的功能。因此, 在研发和设计电子仪器仪表过程中实现抗电磁干扰, 以便有效地保证电子仪器仪表在电磁干扰环境中依然正常工作, 成为许多学者研究的热点。

2 电磁干扰类别及危害

2.1 电磁干扰源分类

电子仪器仪表在使用过程中将会产生各种各样的电磁干扰, 成为电子设备无法正常工作的诱因, 因此, 针对电磁干扰源进行分析和归类, 成为规避电磁干扰的首要任务。

(1) 电子仪器仪表内部干扰。电子仪器仪表内部存在多种元器件, 这些元器件通电之后将会产生各种电磁场, 因此会互相干扰。比如传输信号的导线、地线和电源之间产生阻抗耦合干扰, 或者传输信号的导线之间因互感产生的干扰;功率较大的元器件也会产生磁场, 通过耦合产生干扰, 导致其他元器件无法正常工作。

(2) 电子仪器仪表外部干扰。电子设备或者仪器仪表系统外部相关因素也会干扰线路设备或系统正常的工作。外部因素包括外部大功率设备、外部高电压设备或线路, 其可以通过耦合产生电磁干扰, 影响电子仪器仪表正常工作;电子仪器仪表工作环境的温度忽高忽低, 也会导致内部元器件参数发生一些变化, 造成干扰。

2.2 电磁干扰的传播方式

电磁干扰将会产生似稳场和辐射场两种类型。如果干扰信号的波长大于被干扰对象的结构尺寸时, 干扰信号产生似稳场, 采用感应的形式进入干扰对象的线路, 或者通过直线传导进入电子仪器仪表的线路或设备系统中。当电磁干扰信号的波长小于被干扰对象结构尺寸时, 干扰信号就会产生辐射场, 辐射产生的电磁能量将会进入被干扰对象的通路中, 干扰信号传输, 并且能够按照漏电或者耦合的形式通过绝缘支撑物, 经过公共阻抗的耦合进入到被干扰电子仪器仪表的线路、设备等系统中。

2.3 电磁干扰造成的危害

随着电子仪器仪表技术的迅速发展和进步, 其已经逐渐向精密仪器方向发展, 并且电子仪器仪表在智能化、自动化机械中得到了广泛的应用, 精度要求也越来越高。在机械正常工作过程中, 由于电磁干扰导致其精准程度发生偏差, 将会产生不可估量的损失。比如在武器制造仪器和设备中, 通常使用很多类型的电子仪器仪表, 如果仪器仪表因电磁干扰导致参数发生改变, 将会直接导致武器研制失败, 甚至产生严重的后果;比如现代导航设备中, 如果仪器仪表因电磁干扰使导航结果产生较大的偏差, 将会导致导航设备的准确性大大降低, 偏离航向, 造成极大的损害。

3 电子仪器仪表抗电磁干扰措施

3.1 屏蔽磁场降低电磁干扰

降低仪器仪表电磁干扰的最为重要的一种方法是屏蔽, 其可以有效减低电磁场的穿透能力, 屏蔽可以有效地衰减或者隔离辐射干扰, 屏蔽电磁干扰的基本原理或者屏蔽方法包括三种, 具体如下:一是电磁屏蔽, 电磁屏蔽的屏蔽体与经典屏蔽较为类似, 并且电磁屏蔽采用的金属材料也具有较低的电阻, 通过利用金属的特性, 电磁场产生的感染将会被反射或者吸收, 可以大大地降低高频电磁场的干扰;二是利用静电屏蔽, 其屏蔽体可以采用电阻非常低的金属材料设计制作而成, 并且采用接地的方法, 可以有效地降低或者消除电路之间的电磁干扰;三是实施磁屏蔽, 其可以使用高饱和、高导磁的磁性材料, 通过吸收、损耗电磁屏蔽干扰, 可以有效地防止低频磁场产生干扰。

3.2 滤波器抑制电磁干扰

可以利用具有静电防护功能的电磁干扰滤波器来防护电磁干扰, 滤波器可以在很大程度上有效地抑制电磁干扰, 大大降低电磁干扰的不良后果。作为防电磁干扰的一种重要的仪器, 滤波器具有较好的低通滤波效果, 并且具有较强的静电防护效果, 可以有效地防止电子仪器仪表内部由于噪声而导致的泄露, 抑制产生耦合电磁, 在不影响设备正常运行的情况下, 有效地阻拦电磁信号, 电磁干扰滤波器可以有效地防护静电放电产生的干扰。

3.3 接地体减少电磁干扰

随着电子仪器仪表集成电路的发展, 极大地扩充了电子仪器的使用范围, 在设计电子仪器仪表的过程中, 可以采用具有较好接地措施的电子仪器仪表, 也是一种抑制电磁干扰的有效的手段和方法。利用接地体降低电磁干扰, 是指充分利用大地这个巨大的电阻, 将电流通过接地体引入到大地中, 使得产生电磁干扰的电流降低到忽略不计的程度, 减少电磁干扰的产生。在实施接地体设计过程中, 需要注意以下事项, 分别是将直流电源和交流电源分开, 将数字电路和模板电路的电源地、功率地和弱电地独立分开, 因为实际应用过程中, 接地体并不是绝对的零电位和零阻抗, 其与期望值存在差距, 因此需要确保接地体的地线保持一定的粗度。

4 结束语

近年来, 智能电子仪器仪表因其体积小, 功能强, 并且具有较低的功耗等优势, 已经在工业、生活电器中得到了广泛的应用, 给人们的工作和生活带来了极大的便利。但是, 电磁干扰非常容易导致电子仪器仪表不能够正常工作, 导致精密仪器的工作发生错误。在电子仪器仪表研发过程中, 设计一种具有抗电磁干扰的仪器仪表具有较好的意义, 可以避免发生不必要的损失, 因此随着科技的发展, 抗电磁干扰技术也将得到长足的进步, 得到广泛的应用。

参考文献

[1]董雅顺.电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法[J].数字技术与应用, 2013 (08) .

[2]赵明.电磁干扰的产生及简单抑制方法[J].科技信息, 2010 (09) .

电子通信中常见干扰因素及控制措施 第6篇

1 硬件干扰和控制措施

硬件的质量的好坏直接影响着通信质量的高低。如果硬件发生故障的话, 就会对局域网造成重大影响, 甚至可能引起整个无线网络的瘫痪。所以一般当电子通信发生故障时, 最先排查的就是硬件是否发生故障。硬件故障比较常见的有硬件的装置故障和网络的连接介质发生故障。硬件的装置故障很容易理解, 并且在在接入点和客户端教少的情况下进行检查并修复也很方便。但是网络环境比较复杂, 接入点和客户端较多时, 故障检测过程相对来说就会麻烦一点。如果是所有装置都无法连接网络, 我们就要对接入点的硬件检查一遍。确认了硬件没有问题或者修复后仍不能连接网络的话, 再分析其他故障。当然, 有时会出现有一部分用户可以用网, 另一部分用户却无法使用的情况。这种情况则很可能就是某个接入点发生故障了。对于这种情形的问题, 我们需要通过排查诊断出发生故障的接入点的具体位置再修复。

要控制硬件干扰, 对于具体接入点的寻找尤为重要。一般常用的检测方法是在电脑中输入相关命令连接具体IP, 若能成功连接则这个无线接入点是正常的, 影响因素很可能是原装置中相关硬件故障比如网线故障等。若是无法连接, 那么这个无线接入点很可能发生了故障或者配置干扰。这种情况下我们可以将此故障无线接入点连接到正常网络中进行故障排查, 若是损坏的话就需要进行更换了。

2 配置干扰和控制措施

配置干扰是电子通信中常见的一种干扰因素。在无线网络使用时当发生配置干扰的时候, 电子通信的信号会受到影响而变得微弱甚至消失, 造成网络配置错误而无法连接的问题。在无线局域网的使用中, 发生配置干扰会使它没有反应, 影响了我们的生活和工作。

当电子通信中发生配置干扰的时候, 我们需要及时采取措施来控制它。首先, 我们需要进行信号检测, 确定配置干扰的强度。其次, 为查找配置干扰的发生范围, 需要对频道检测。总而言之, 全面的检测自然比部分检测更加能解决问题, 但耗时较多。为了尽量减少配置干扰的发生, 应该组织配置的定期检测, 时刻关注并记录配置的具体情况。这也是控制配置干扰发生的一个有效手段。

如果故障不能得到有效解决, 应该对接入点的相关信号强度检测。信号微弱但装置具体位置未改变时, 可以通过改变无线点接入频道或运用无线终端检测信号。一般来说, 手机通话及微波炉也会带来配置干扰的问题。 (WEP) 有线等效保密协议, 即对在两台设备间无线传输的数据进行加密的方式, 用以防止非法用户窃听或侵入无线网络。如果WEP配置产生了故障, 就无法从无线网中得到有效IP地址。就算是静态IP地址也会产生无法连接的问题, 使得网络难以连接。另一个常见的配置干扰是DHCP协议, 它是一个局域网的网络协议, 使用UDP协议工作。主要作用有两点, 一是给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址, 二是给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。它的服务器对无线网络的正常连接有着重要的影响。

除此之外, 还有一些配置干扰应该注意, 比如说客户列表等网络问题。有一部分的接入点带有客户列表, 该列表里的终端才可以进行访问, 避免了未认证用户的使用。可是, 如果发生了某些意外情况导致该客户列表被激活, 却没有MAC地址时, 会使得无线客户端无法连接。对此, 激活了客户列表的时候, 管理员需要在每个接入点进行设置以提高安全性。

3 同频干扰和控制措施

无线网络的使用过程中受周边环境的影响较大。众所周知, 窄带信号中含有多种输出功率, 不同频谱的频率宽度的信号。如果这些窄带信号与发射信号频率一致就会对无线局域网产生同频干扰。而我们解决同频干扰的主要途径就是屏蔽或消除掉这些原始信号干扰源。

举例来说, 同频干扰在在CDMA网络中比较关键, 对提升CDMA系统的容量及其他关键指标来说影响比较重大。在TD-SCDMA系统中, 由于是时分系统, 扩频方法又难以得到很好的效果, 因此带来的危害更大。在TD SCDMA试验网的建网初期, 因为单频点全网同频组网的使用, 全网同频干扰的情况非常严重, 网络性能很差。即使后来改用了N频点技术, 还是无法避免同频干扰的问题。TD SCDMA网络同频干扰对业务的主要影响是网络信号良好时用户接入失败率较高, 带来的主要问题如有信号却打不了电话, 信号良好却接不了电话, 通话过程中话音断断续续, 通话时突然掉话, 图片下载缓慢。

同频干扰的控制策略主要有以下三种:

(1) 清除原始信号干扰源, 在确定了相关干扰源存在。

(2) 改变你的发射频率, 当造成同频干扰的原因难以处理时。

(3) 扩频。

这三种方式可以有效解决无线网络使用过程中的信号中断, 控制同频干扰的发生, 维护电子通信的正常使用。

4 结语

科技的发展带动了电子通信的发展, 目前我国无线局域网已经是非常普遍了。电子通信不仅为人们日常生活带来了方便, 随着电脑和智能手机的普及, 对人们业余生活的丰富作用也不可或缺, 提高了百姓生活水平, 也使得大家对于电子通信越来越依赖。因此, 电子通信中的干扰因素就需要尽快得到控制, 实现无线网络的有效管理, 保障人们的正常生活。

参考文献

[1]王翔.电子通信中常见干扰因素及控制措施研究[J].电子技术与软件工程, 2015 (02) :44.

电子秤抗干扰措施 第7篇

1 电子通信常见干扰分类

1.1 硬件干扰

硬件干扰是电子通信质量的影响因素之一, 在通信网络发生故障时, 应首先检查系统内各硬件是否出现故障, 如果硬件出现故障, 将对局域网造成比较大的影响, 常见的有硬件设备故障与网络连接介质故障等。对于部分接入点以及无线客户端数量都比较少的情况, 如果其中某客户端出现无法正常通信的情况, 一般都会很快被发现, 如果面临的是一个相对较大的网络环境, 其中出现故障的客户端定位相对困难。对于部分大型网络环境中, 经常会出现一些客户端无法正常通信的情况, 出现此类问题的原因, 很可能是因为某个接入点出现问题, 想要解决此类情况, 需要线诊断客户端物理位置, 并在此基础上确定出现故障的接入点, 最终对存在的故障进行解决。另外, 也会存在所有客户端无法正常通信的情况, 造成此类问题的原因比较多, 需要具体问题具体分析。

1.2 配置干扰

电子通信质量处理会受到硬件干扰, 还会受到配置干扰。在无线局域网出现故障后, 可以通过网线直接连接到无线接入点, 但是选择无线方式不可以达到这一点, 针对此就可以来确定无线接入点是否存在硬件故障。另外, 在确定干扰因素时, 还需要进行简单的调试工作, 如果存在的问题并不能得到有效的解决, 需要再次对接入点的信号强度来进行检测, 其中大部分无线网卡都具有信号强度测量机制。在测试完成后如果信号比较弱, 并且设备位置并没有发生变动, 可以对无线接入点频道进行变动, 或者是利用无线终端来检测信号。在日常生活中, 手机通话与微波炉使用等都会对电子通信质量产生一定影响。

2 局域网电子通信干扰因素以及解决措施

2.1 接收机系统干扰

对于所有据对零度以上工作电路与系统, 系统内都存有热噪声, 可以将此类噪声看作为无数独立微小电流脉冲的叠加, 对电子通信存在一定的干扰。在对其进行分析时, 可以选择应用概率论极限定理, 根据高斯正态分布。假定负载电阻为RL, 则热噪声电流双边谱密度为:St (f) =2k T/RL, 其中k为波尔兹曼常数, k=1.3806505×10-23J/L;T为热力学温度。通过对上述公式的深层计算可以得到:It2=∫St (f) d (f) = (4k T/RL) B, 从中可以得出热噪声均方差与负载电阻RL为反比关系, 在实际接受设计中, 一般会选择用高阻抗前端。受热噪声均方差与接收机电带宽正比关系影响, 想要有效降低热噪声, 就需要对接收机带宽进行限制。

一般情况下无线局域网接收机都是选择用放大器、天线、混合器以及滤波器等组成, 系统中存在的热噪声为所有部件噪声以某种方式共同作用的结果。假定系统内每个部件的噪声系数为F, 增益为G, 内在噪声源谱密度为 (F-1) k TO, 如果部件输入为S (f) , 则电路输出为:Y (f) =GS (f) +G (F-1) k To, 。则可以确定如果存在2个类似部件系统, 并且噪声系数分别为F1、F2, 增益分别为G1、G2, 输入噪声为NO, 此时第一级输出与第二级输入为F1G1NO, 第二级输出为G2[ (F2-1) NO+F1G1NO], 则总噪声系数可以确定为:

根据公式可以得出:

2.2 同频干扰

在无线局域网使用过程中, 经常会受到周围环境的影响, 昌盛窄带干扰以及全波段干扰等, 这样在一个无线网正常使用时, 窄带信号在不同输出功率以及不同频谱频率宽度等因素影响下, 可能会以间歇式的方式对发射的信号质量产生一定的影响。为了保证信号发射质量, 减小窄带信号干扰情况, 必须要准确定位原始干扰源, 并将所有干扰源移除, 正确配置无线局域网设备的信号, 将局域网内存在的窄带干扰清理干净。另外, 全波段干扰则是指在任何情况下, 干扰因素会覆盖整个使用频率范围, 例如在使用老式微波炉设备时, 处于全覆盖范围内。想要有效清除此类干扰因素, 必须要对发射频率进行调整, 例如将局域网发射频率从5.GHz调整成为2.4GHz。或者可以直接采用扩频技术, 或者用移除产生全波段干扰设备的方法进行处理, 保证在对干扰因素处理后, 能够提供无线局域网比较好的吞吐率与延迟特性等。

2.3 蓝牙无线干扰

如果两种无线模块在统一地点或者系统, 以及蓝牙无线与无线局域网共同存在时, 就会产生比较大的信号干扰问题, 严重的甚至会出现丢失连接的情况。针对此类情况, 在对干扰问题进行处理时, 可以选择用跳频扩频等方式, 即发射功率为1m W, 数据传输速率为1Mb/s, 传输距离为10m, 则将蓝牙无线与2.4GHz的无线局域网能够在同一个ISM频段正常工作, 最终会出现两者相互干扰的情况。电子通信相关标准ui带宽的可用信道进行了明确的规定, 每信道带宽为5MHz, 一般情况下为三个相互不重叠的信道。无线局域网数据传输速率最高可以达到11Mb/s以上, 并且在室内的可传输距离为100m。当无线局域网工作速率为11Mb/s以下时, 每个数据包在空中传播会需要1ms, 如果选择用单时隙的蓝牙练级每个数据包所需时间为625s。因此在一次无线局域网数据传输期间内, 如果有两个蓝牙数据包同时传递, 其中任何一个落在无线局域网占据的20MHz信道范围之内, 将会导致无线局域网信号传输失败。为了有效控制蓝牙传输干扰, 应根据现场实际情况来选择相信道, 或者是也可以改变无线局域网每一分组长度, 降低数据包传输过程中受到的干扰, 降低数据重传的概率, 提高干扰存在时的吞吐量。

3 结束语

电子通信现在已经被广泛的应用于日常生活中, 最为常见的无线局域网, 为人们带来更大的方便。但是在实际应用过程中经常会受到环境内各种因素对通信信号的干扰, 为保证通信质量, 需要明确各项干扰因素, 并结合实际确定改善措施, 不断降低干扰影响, 提高信号传输的效果。

浙江省湖州市南浔区防空防灾指挥中心浙江省湖州市313009

摘要：本文分析了电子通信过程中常见干扰因素, 并提出了相应的抗干扰措施。

关键词：电子通信,干扰因素,抗干扰接地

参考文献

[1]汤新龙.浅析电子通信中的常见干扰要素及控制[J].电子技术与软件工程, 2014 (03) :46-47.

[2]王曰海.扩谱通信抗干扰的现代信号处理应用研究[D].浙江大学, 2014 (32) :32-33.

[3]马万治.无线通信抗干扰技术性能研究[D].电子科技大学, 2012 (54) :65-66.

野外电子系统防雷电干扰的措施分析 第8篇

1 雷电干扰的特点

当雷雨云与地面间的(或雷雨云之间的)电场强度增大达到空气的击穿强度值时,必产生火花放电,这就是闪电。闪电主要有云际闪和云地闪两种。对在地面工作的电子设备来说,主要产生影响的是云地闪。

雷电干扰属于自然干扰源中的天电干扰,其能谱主要集中在10 MHz以下。雷电造成的损害主要通过2种方式:一种是直击雷,另一种是间接雷击(感应雷击)。

雷雨云中的电荷使地面金属物感应出大量异号电荷,雷雨云放电后,感应电荷来不及立刻消失,产生几万伏的高压电,会对周围放电而出现感应雷的雷击现象。有时近处落雷,云中电荷消失,输电线上的电荷就会沿导线流动,出现很高的感应电压。这种电磁感应造成的雷击,就是感应雷击。

每次闪电的放电电流和时间等都有不同。一般所见闪电都包含多次放电。根据我国国家标准规定,雷电标准冲击电压全波如图1所示[1],其中T1为波前时间,T2为波长时间。国标规定一类波:T1=10μs,T2=350μs。

2 干扰侵入的主要途径

对直击雷,一般可通过设置避雷针或避雷线(网),在一定程度上使电子系统免遭侵害,但野外电子系统遭受感应雷击几乎是无法避免的,如何使感应雷击对电子系统的影响最小,是讨论的重点。

现以频率为10、5、1 MHz的正弦信号在空气中的传播为例,对其进行分析。

ƒ=10 MHz,则λ=C/ƒ=3108/(10106)=30 m,λ/4=7.5 m;

同理当ƒ=5 MHz时,可知其λ=60 m,λ / 4=15 m;

ƒ=1 MHz时,可知其λ=300 m,λ / 4=75 m。式中:ƒ为频率;C为电波在空气中的传播速度(3108 m/s);λ为波长。

由此可知,一般电子元件和印刷线路板的尺寸都远小于雷电波波长,而各种传输电缆的长度通常与雷电波的波长可相比拟,或者是波长的若干倍。传输线的分布参数直接影响到干扰信号的传输,不能再把电路元件看作是集总式的。下面以最普通的双线传输线为例进行分析。取双线传输线上的1个微分段进行分析,设其长度为∆x,此段双线传输线的等效电路如图2所示[2]。

图2中:Ro为单位长度的电阻(2个导体);Lo为单位长度的电感(2个导体);Go为单位长度的电导(2个导体间);Co为单位长度的电容(2个导体间)。

除理想的阻抗匹配状态外,一般传输线终端的负载阻抗与传输线的特性阻抗不可能完全匹配,传输线终端存在的阻抗不连续性会引起电压和电流的反射,从能量的角度而言,意味着只有一部分入射能量被负载吸收,而剩余部分将被负载反射。这时入射波(从源传出)和反射波(从负载反射)在线上将同时存在,两者在传输线上按时空关系代数合成,形成驻波,用矢量相加的方法显示在存在反射波的情况下沿线电压幅度的变化规律如图3所示。

从图3可以看出,设在传输线的位置A,入射波Ui与反射波Ur相位相同,相加的结果电压幅度最大。经过λ/4的距离,在位置B,入射波超前�/2,反射波滞后�/2,它们的相位变成相反,相加的结果幅度最小。又经过λ/4的距离,在位置C,入射波超前�,反射波滞后�,入射波与反射波的相位又复相同,相加后的幅度又最大,如此周而复始。

电压驻波的波腹与波节之间在空间相距λ/4。电流驻波分布规律与电压驻波相仿,但其驻波波腹与电压驻波波腹在沿线空间相距λ/4,即电流驻波的波腹与电压驻波的波节重合。电流驻波瞬时值的时间相位也与电压驻波瞬时值相位相差�/2,这表示一旦形成驻波,干扰信号能量是以电场与磁场贮能的形式在线上往复振荡。

因此,野外电子系统的各种传输电缆是雷电干扰能量侵入的主要途径。需要指出的是,对野外电子系统来说,作为屏蔽体的电缆屏蔽层或镀锌钢管,在附近区域有雷击发生时,受到感应雷击是必然的,此时如雷电干扰脉冲不能及时通过接地体泄放的话,将在屏蔽体上形成驻波,因其能量在屏蔽体上反复振荡,就会把能量耦合到受屏蔽体保护的内部传输电缆或电路中去,从而对系统产生影响,而这也是为什么有些野外电子系统,已经采取了很好的屏蔽措施,却还会受到感应雷击侵害的主要原因之一。

3 干扰侵入后的传播方式

对野外电子系统来说,雷电干扰侵入后的传播方式包括传导和辐射。

3.1 传导干扰

沿电源线或信号线传输的电磁干扰称为传导干扰。电子系统内各设备之间或电子设备内各单元电路之间存在各种连线,如电源线、信号线,共用地线等,这样就有可能使1个设备(或单元电路)的电磁能量沿着这类导线传输到其它设备和单元电路,从而造成干扰。

(1)沿电源线传导的雷电干扰

当电子系统或设备内部某一部分有雷电干扰干扰脉冲后,就会通过公共电源线构成各部分的相互干扰,传导示意图如图4所示。

(2)通过公共电源内阻的耦合

当2个或几个设备或电路单元共用1个电源时,由于电源内阻Rs和公共阻抗R的作用,电路5的电源电路发生任何变化都会影响到电路1的电源电压,传导示意图如图5所示。

(3)通过公共地线阻抗的耦合

在电子系统或设备内部,几个设备或电路单元的电流往往流经1条公共地线接地。传导示意图如图6所示,各设备或单元的电流在流经地线阻抗Rg时就产生压降,造成各单元对地电压的相互影响和牵制,电路1、2的对地电压为Ug=(I1+I2)Rg,任一电路的电流变化势必会影响另一电路的对地电压。

3.2 辐射干扰

辐射干扰就是指通过空间传播的电磁干扰。当电子系统的电源电路、输入输出信号电路和控制电路等线路受到雷电干扰侵入后,在一定条件下也都可构成干扰信号的辐射天线。

4 雷电干扰防护的注意点

根据电磁兼容性理论,任何电磁干扰都是经由一定的耦合通道到达感受器的,雷电干扰也不例外,雷电干扰的防护就是采取有效手段阻塞各种耦合通道,包括时域和频域的分割。

对野外电子系统来说,雷电干扰主要通过传输线侵入电子系统,易受影响的传输线包括电源、通讯和各种信号等电缆。为避免或减少雷电干扰对野外电子系统的影响,可以采取屏蔽、接地和滤波等措施。在实际使用过程中,需关注接地、接地线、滤波器的设置和等电位连接等方面。

4.1 低阻抗接地线

理想地线是1个零阻抗、零电位的理想实体,在实际电子系统中,这种理想地线是不存在的。任何地线既有电阻又有电抗,有电流通过时地线上必然产生压降。另一方面,地线还可能与其它线路(如信号线、电源线等)形成环路,当交变磁场与环路交连时,就会在地线中产生感应电势。不论是地电流在地线上产生的压降,还是地环路所引起的感应电势,都可能使共用该地线的各电路单元产生相互干扰。

故当条件允许时,避雷针的引下线和电子系统的接地线应尽量分开接地。

地线中的干扰电压除与流过地线的电流有关外,还与地线的阻抗有关,地线阻抗包括电阻和电感分量,在直流情况下,因为电流在导体截面上是均匀分布的,所以导体的有效载流面积就是它的几何横截面积。但对于交变电流甚至射频电流,由于集肤效应,电流集中于导体表面,使导体的有效载流面积小于或远小于导体的几何截面积。因此,同一导体在直流、低频和射频情况下所呈现的阻抗是不同的。

从几何学知道在截面积相等的条件下,矩形截面的周长大于圆截面,而且宽厚比越大,则截面周长越大,其允许电流通过的等效半径也越大,因为导体等效半径增大将导致射频电阻下降。另外在截面积一定的情况下,宽厚比大的导体电感量小。因此,无论从导体的射频电阻还是电感方面考虑,采用宽厚比大的扁平良导体作地线是合理的,另外接地线还应尽可能的短,以免干扰信号在地线上形成驻波振荡,影响接地效果。

4.2 单点接地与多点接地

在电子设备中,有以下3种基本的接地方式:

(1)悬浮地

对野外的电子设备而言,悬浮地是指设备地线在电气上和大地绝缘,这样雷电干扰就难以通过地线传导到设备上。但悬浮地的设备容易出现静电积累,当积累电荷达到一定程度后,会产生静电放电。在雷电环境下,静电感应产生的高压会在设备机箱与内部其它部件间产生飞弧,甚至使操作人员遭到电击,故此种接地方式不宜用于一般的电子设备中。

(2)单点接地

单点接地是指把整个电路系统中某一结构点作为接地基准点,其它各单元的地线都连接到这一点上,又分串联式和并联式单点接地。串联式单点接地因各单元共用1条线,易引起公共地阻抗干扰。并联式单点接地的每个电路单元都有单独的地线连接到1个接地点,在低频时可有效避免各单元间的地阻抗干扰,但在高频时,相邻地线间的电容和电感耦合都会增强。另外,对比较分散的野外系统,有的电路单元的地线会很长,也易使干扰信号在其上形成驻波。

(3)多点接地

当野外电子系统的设备分布范围较广时,多点接地是指系统中分散设备的各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上,使接地引线的长度最短。

由地线阻抗的表达式可知,地线阻抗随着通过信号频率的上升而增加。特别是当地线长度与信号波长可比拟时,地线上的电流、电压都将呈驻波分布,地线也就变成了辐射天线,失去了接地线的效果。

因此,对野外电子系统来说,为达到好的防雷效果,系统内较分散的各设备单元须就近接地,各种需要经过较长距离敷设的电缆应穿镀锌钢管屏蔽保护,并尽量地埋敷设,使屏蔽体和大地紧密接触,及时把感应的雷电磁干扰传导到大地中去。屏蔽体应尽可能地多点、及时、可靠地(尽量搭焊)接地,达到多点接地的效果,以避免雷电干扰脉冲在屏蔽体上形成驻波,同时要限制地线的长度并增加地线表面的电导率。此外,由于接地点的增加,还应经常维护,以免由于腐蚀、振动、温度变化等因素使接地系统中出现高阻抗。

4.3 滤波器(避雷器)的设置

滤波技术是抑制侵入电子系统的传导干扰的主要手段之一,也是提高电子设备抗传导干扰能力的重要措施。从滤波机理来区分,滤波器可分为反射和吸收2种。

LC滤波器的工作频带较宽,是抑制电磁干扰滤波器中常用的一种,LC滤波器属反射式滤波器,其缺点是当它和信号源不匹配时,一部分能量会被反射回去,所以在野外电子系统中使用LC滤波器来抑制雷电磁干扰脉冲时,还应配合使用吸收式滤波器。吸收式滤波器一般做成介质传输线形式,所用的介质材料可以是铁氧体材料,也可以是其它损耗材料。铁氧体在交变磁场作用下,会像其它磁性材料一样产生涡流、磁滞和剩余等损耗,这类损耗随着磁场频率的升高而增加。吸收式滤波器通过利用这一特性来消耗雷电磁干扰脉冲,常用的吸收式滤波器包括电缆滤波器、磁环等。

对野外电子系统来说,需安装滤波器的位置有:电源供电线的入口处、通信或对外传感器电缆的出入口处等。需要注意的是,滤波器的接地导线上会有很大的短路电流通过,该接地导线的制作也应遵循对低阻抗接地线提出的要求,并做好滤波器抑制元件自身的电磁屏蔽和接地处理。

另外对电子系统来说,在选择滤波器时,必须注意以下2点:

(1)滤波器的反应时间

以图1的雷电标准冲击电压全波为例,其波前时间T1和波长时间T2分别为几微秒和几十微秒,因此,对1个好的防雷器来说,其反应时间应是纳秒级的,如该防雷器需要接地,干扰信号在接地体的传输时间也应满足这一要求。

(2)滤波器的限制电压

因电子系统的工作电压通常只有5 V或更低,构成电路的电子器件的耐压等级相应也很低,所以在选择滤波器时,一定要注意其最后一级滤波器的限制电压不能超过电路的工作电压,否则就会引起电路工作失效或器件的损坏,这也就是为什么电子系统的防雷处理要比工作电压为220、380 V甚至更高电压的电力系统要求更高的原因。同时也说明屏蔽和接地措施在野外电子系统防雷电干扰方面的重要性。

4.4 等电位连接

一般大型建筑物或机房,都应设有等电位连接带,野外电子系统的线缆在进出建筑物或机房时,其屏蔽层、镀锌保护钢管等都应与等电位连接带做可靠电气连接,这样可以把屏蔽体所感应的干扰信号及时通过接地体引入大地;另一方面当建筑物或机房受到感应雷击影响时,可避免因不同金属体(屏蔽层、保护钢管、设备机壳等)之间的电压差而造成影响或危害,这也是防雷技术规范所强调的[3]。

5 结语

总之,在水利领域防止雷电干扰对野外电子系统产生影响是保证野外系统长期稳定运行的重要环节,为做好这一工作,需要分析不同电子系统所处的环境和各自的薄弱环节,综合采取屏蔽、接地和滤波等措施,以及从电子设备的电路和结构设计等方面考虑增强电子系统防雷电干扰的能力,从而确保野外电子系统能长期稳定可靠地运行。

摘要：在水利行业,布置于野外的电子系统日益增多,受到雷电干扰引起的故障和损毁设备的事件频发。分析了雷电干扰的特点、干扰侵入野外系统的主要途径,以及侵入后的传播方式,从接地线、接地、滤波器的设置及等电位连接等方面提出野外电子系统防止雷电干扰的注意点。

关键词：雷电干扰,野外,电子系统,屏蔽,接地,滤波

参考文献

[1]GB50343-2004,建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].

晶闸管变流装置的抗干扰措施 第9篇

一、干扰的来源

1、来自装置内部的干扰

（1）控制电路共用直流稳压电源的脉冲干扰。

（2）平行布線时所产生的分布电容，引起线间干扰，例如交直流电源线对弱电控制线的强电干扰。

（3）大电流母线所产生的磁场干扰。

（4）变流装置本身所产生的换相干扰、谐波干扰以及操作、运行时产生过电压的干扰。

2、来自装置外部的干扰

（1）生产场地各种电器设备所产生的干扰，例如开关、接触器和继电器分合闸时，其线圈和触点所产生的干扰信号；高压电器设备所发生的电场干扰； 大功率电机所造成的磁场干扰等。

（2）其他功率较大的电器设备起动和制动时，对共用电力变压器的冲击，使电网电压大幅度波动和畸变，产生瞬变干扰。

（3）无线电干扰，例如电磁波辐射和雷击等。

二、干扰方式

电气干扰信号主要通过下列三种方式干扰变流装置的正常运行：

1、电源中的瞬变干扰信号通过变压器耦合到控制电路。

2、外界电磁干扰信号直接窜入控制电路。

3、干扰信号通过平行导线的分布电容耦合到控制电路。

两根靠近的平行导线，其单位长度的分布电容为：

当感性负载突变时，电源将产生瞬变的高频振荡电压。如果电源线和控制线互相平行，该瞬变电压（V01）通过两线间的分布电容（C0）传输到控制线上，产生干扰电压（V02），如图1所示，C01和C02分别为电源线和控制线对地分布电容，r为控制线对地电阻。C03为浮地式时，控制线公共零线对电源地线的分布电容。

由此可见：(1)要降低干扰电压V02，就要减小两导线间的分布电容C0，也即要增大D和减小R，导体半径R由电流决定，不能无限制减少，只有增加两导线间的距离D或将两导线垂直交叉，才能减少C0，所以要避免电源线和控制线互相平行。（2）浮地式的干扰电压V02比共地式要小。

上述三种干扰方式的结果，主要表现为使触发器产生误触发脉冲或使系统发生振荡等现象。

三、抗干扰措施

抗干扰措施应包括三个方面：（1）要尽量抑制干扰源；（2）要提高控制电路的抗干扰能力，即在容许的干扰信号作用下发生误触发现象，因为外界的干扰信号是不会完全消除的；（3）要采取适当的屏蔽和正确的接地技术，以及避免平行布线和加上适当的抗干扰电容等措施，尽可能隔断或削弱干扰信号。

晶闸管变流装置包括晶闸管、变压器、电抗器、接触器、继电器和直流稳压电源、触发器、调节器等插件。根据上述要求和实际经验，从电路设计、柜子结构和屏蔽、安装布线等方面考虑抗干扰措施，现分述如下：

1、电路设计上，只要能达到所要求的功能，元件越少越好，并选用抗干扰性能好的元件。必要时，可采用光电耦合器或光电触发系统。调节器的给定端和反馈端，应根据系统的需要，加上合适的RC滤波电路，以提高抗干扰能力。在调试中应充分利用电容器两端的电压不能发生突变这个特性，将它作为抗干扰的重要器件加以灵活运用（C=0.1μ~1μ），显然会影响系统的快速性，但与生产机械的惯性相比，其影响可以忽略。

2、要有良好和正确的接地，分为共地式和浮地式两种。共地式是控制电路的公共零线与柜子外壳分别引线联接于地线上。浮地式是公共零线与柜子外壳不相通，并有500kΩ以上的绝缘电阻，可消除经地线阻抗耦合而来的干扰。目前大部插件箱采用塑料框架或铝框架，印刷板插件又与框架绝缘，因此采用浮地式较多。用作电源、同步和脉冲的变压器应有铜箔屏蔽层。最好采用双重屏蔽（注意正确接地）和加上抗干扰电容（C=0.1μ~1μ），吸收电源的瞬变电压（图2）。脉冲变压器输出端尽量靠近晶闸管，并采用双胶线连接。控制极和阴极之间可加抗干扰电容（C=0.033μ~0.33μ）。为防止误触发，还可适当选用触发功率大一些的晶闸管。

3、注意印刷板的排线，公共零线最好排在印刷板的周围，输入端与输出端不要相邻平行，尽量远离电源端。用松香作焊剂，保证焊接可靠。有些插件需加屏蔽罩，有的需要将整个柜子或电控屏蔽起来。如果采用集成门电路器件，不用的输入管脚不能悬空，可并联使用或经电阻接至直流电源。插件要经过电气干扰试验、振动试验和高低温循环试验。

4、控制电路共用直流稳压电源，各种负载互相干扰，特别是触发器产生触发脉冲时对调节器工作的影响。因此，直流电源一般应大于额定容量1.5倍左右，输出端并接大电容滤波，尽量使偏移电压和控制电压不存在干扰毛刺。直流电源要靠近插件，并分别引线（图3），不能公用导线，以免互相干扰。可适当增加导线截面，降低引线电阻。如果引线较长，公共零线采用铜母排更合适。还要在每个插件的电源输入端加高频旁路电容（C/=0.01μ~0.1μ）和RC低频退耦电路(R=10Ω~27Ω，C=47μ~200μ)，见图4

5、不要平行布线，交流线与直流线、强电线与弱电控制线应分开。引线不需要整齐，应纵横交错，可罩上塑料盒保持美观，既省时又防干扰。电器元件布置要合理，使引出线最少最短。柜门上有分合闸按钮需用的交流电源线，所以给定电位器等控制线要用屏蔽线。小容量装置一般安装在机械设备的旁边，引线较短，但工作环境差； 大容量装置大多放置在电气室，环境较好，但引线较长，要注意将交流电源线、直流电源线和弱电控制线分开穿管和分层设置，重要的控制线应采用屏蔽线。所有屏蔽线的屏蔽层只容许一点接到公共零线上，如果屏蔽层的两端点都接至不同位置的公共零线时，将会由于地线阻抗的耦合而产生干扰。在实际运行中，有的就由于安装布线不合理，产生严重的干扰现象，影响装置的正常运行，这种教训是很深刻的。

6、对大电流的隔磁问题，可采用同相逆并联的方法，使交变磁通互相抵消，并起均流作用。

7、交流接触器和交流继电器的线圈并上电容或电阻电容(R=10Ω~20Ω，C=022μ~1μ)，吸收操作过电压；直流接触器和直流继电器的线圈应反接二极管，消除分断时的干扰信号。对功率较大的变流装置，应适当分为开关柜、整流柜和控制柜，有利于防干扰，也有利于生产系列化。如果现场的交流电动机功率较大，应在电机接触器的电机侧并接RC，吸收分断过电压。

8、为消除3次谐波对电网的干扰，整流变压器接成Y/△或△/Y，但5次和7次等高次谐波将使电网电压发生畸变，干扰无线电通讯，使接于同一电网上的电动机或补偿电容器等电器设备过热。目前已出现一些实用电路来减少晶闸管变流装置对电网造成的公害，即解决谐波干扰和功率因数低的问题。随着实用电路的推广应用，电力电子技术必将在经济建设中发挥更大的作用。

电子秤抗干扰措施 第10篇

1 电磁干扰及其产生的原因

所谓电磁干扰,指的是因为电子影响所导致设备的系统性能或者传输通道受到干扰。简单来说,只要处在相同环境当中的两个以上的元件,其在同时运转的时候就会生成电磁干扰。而随着科学技术日新月异的变化,电子、电气设施的种类及数量正在呈几何倍数的增长,其已经普及到人们生活的各个方面,生活空间当中的电磁波频段正在不断的拓展,当前的电磁环境也越来越复杂,随之而来的电磁干扰情况也就越来越严重,对各类电子设施以及生态环境都造成了巨大的危害[1]。因为电磁干扰的影响,电子系统非常容易偏离正常的运转情况,严重的甚至会导致电子系统瘫痪。

2 电磁干扰对医疗电子设备的危害

在当前医院环境各个电子设备产生的交叉电磁当中,许多医疗电子设备因为电子干扰使得运转出现偏差,导致医生的诊断发生错误,情况严重的甚至会威胁到病人的生命安全。

电磁干扰引发诊断错误。比如,当电磁干扰对脑电图机与心电图机造成影响之后,就会在本有的信号基础上叠加一些干扰信号,使得图形发生抖动的情况,甚至图形会出现偏差的情况,导致医生不能准确判断出病人的真实情况。

电磁干扰引发治疗差错。比如,当电磁干扰对人工透析机造成影响之后,则会使得人工透析机不能彻底过滤掉人体血液当中的多于药品或者过剩的新陈代谢产物,使得治疗无法达到预期的效果。此外,电磁干扰还有可能引发医疗事故,威胁到病人的生命安全。比如,电磁干扰只要对心脏起搏器或者呼吸机造成影响,将会对病人的生命安全形成巨大的威胁。

3 控制电磁干扰的措施分析

3.1 设备信号接地处理

进行接地的主要目的在于有效排除各种公共阻抗的耦和路径,从而有效避免电磁形成干扰,同时也可以有效保障设备安全域人身安全。当前主要采用的接地技术有下面几种。

1) 单点接地系统。在系统或者电子设备所有的信号接地线都共用一个相同的接地点,同时将这个公共接地点的电位当作参考电位。这种系统的优势在于简便,通常用在各类电平悬殊小、要求较低的环境,尤其适用于地线偏短的电路中。

2) 多点接地系统。在系统或者电子设备当中所有需要接地的点都将其连接到离其最近的地面中。这种系统的优势在于能够获得最低的低阻抗,高频电路是该系统使用最普遍的电路。

3) 混合接地系统。该系统主要介于多点接地系统与单点接地系统之间。依照系统或者电子设备的复杂程度来进行接地点的选择。这种系统的优势是接地简单,可以根据要求来选择多点与单点的混合接地方式。4)

4) 浮地接地系统。把系统或者电子设备的信号接地与大地及机壳进行隔离。这种模式主要适用于便携系统、小型设备。

3.2 系统部件优化

现阶段,医疗电子设备正在朝着移动化、小型化以及多功能化的方向发展。在这种发展趋势下,医疗电子设备在组装模式上转变转变为表面贴装模式,而高速数字电路则成为当前主流的线路,所以,在进行医疗电子设备设计的时候必须要充分考虑到电磁兼容性[2]。必须要针对系统部件进行优化,尽可能采用压电陶瓷滤波器、片式压敏电阻、片式电磁兼容滤波器等新兴部件。选择电路板的时候,要尽可能将连接热敏电阻、导线以及携带噪声的元件进行有效的隔离,充分隔离敏感电阻与存在噪声的元件回线,并且要尽量降低导线的长度,从而有效减少耦和通道的长度,同时采用电源信号滤波器来降低导线之间的电容耦合[3]。

3.3 优化整体机箱设计

整个医疗电子设备都选择屏蔽机箱,必须要针对箱体接触面进行抛光处理,在其上下基础面分别敷上指状铜片进行咬合处理,通过相互咬合来提升吻合程度,提升整体机箱的屏蔽成效。偏转线圈、检测电路均进行分层屏蔽,将小屏蔽体放入屏蔽机箱当中。当中,CRT控制的垂直、水平偏转结构应当选择坡莫合金来进行包裹处理。

3.4 优化电源电路设计

医疗电子设备因为其性质特点,其对于交流电源电压浪涌、起伏以及瞬态的抗扰度非常关键。倘若抗扰度过低,会导致设备受损,甚至会威胁到病人的生命安全。因此,医院必须要高度重视医疗电子设备的电源。针对每一个电源电路都必须要加装过热、过压、过流的保护电路,与此同时,还必须要添加辅助电源,通过自动化检测电源电压,当其不符合相关标准的时候能够进行自动替换,以此来提升医疗电子设备的安全性与可靠性[4]。

3.5 优化电子电路设计

由于医疗电子设备当中模拟信号处理系统属于一种具有高输入阻抗与高增益的放大系统,通过这个放大系统非常容易让这个环境当中的电磁信号窜入到电路当中,在这当中产生极大的测量误差。这种干扰通常包含电磁场干扰、磁场干扰以及电场干扰,这就可以考虑选择高频滤波器与高频路电容、将交流电源滤波器加入到电源变压器中、采用屏蔽层把位移电流导入到接地线中、针对电极引线实施电场屏蔽、针对敏感电路结构实施屏蔽以及降低导联线所涵盖的环路面积等相关措施来彻底消除干扰问题。

3.6 运用屏蔽技术

进行屏蔽的主要目的在于抑制或消除干扰源与被干扰系统或者设施当中的耦合路径。屏蔽则主要具有抵消、吸收以及反射各种能量的作用。屏蔽体通常安装在两个部分,其一输出部分,以此来屏蔽系统或者设备自身生成的电磁干扰;其二是信号输入敏感部分,从而有效降低外界产生的电磁干扰。当前屏蔽包括电磁屏蔽、电场屏蔽、磁场屏蔽,而医疗电子设备应当利用电磁屏蔽来有效隔离各种电磁干扰。

4 结束语

今年已经开始正是实施医用电气设备电磁兼容标准YY 0505-2012,由此可知,国家对于电磁干扰问题的重视程度也越来越高,而针对电磁干扰方面的防控措施自然也会被源源不断的开发出来。笔者相信,随着科学技术日新月异的变化,各种电磁屏蔽材料自然也就越来越趋于稳定,所获得的电磁屏蔽的效果自然也会越来越好,医疗电子设备中的电磁敏感度自然也能够不断降低。

摘要：随着我国医疗设施电子化的不断普及,医疗电子设备当中的电磁干扰问题也越来越受到人们的重视。处在电磁环境当中,一些医疗电子设备因为电磁的干扰无法进行正常的运转,使得医生无法进行准确的诊断。鉴于此,该文详细阐述了电磁干扰及其产生的原因,同时详细分析了电磁干扰对于电子医疗设备造成的危害,在此基础之上提出了几点控制电磁干扰的措施与建议,旨在为推动我国医疗电子设施的发展贡献自己的绵薄之力。