电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法

樊春志

摘 要：在当前的电子仪器仪表设备中，电磁干扰对于設备的运行带来了极大的影响，电子仪器仪表设备的使用安全因此受到了极大的影响，严重影响了人民群众的生命财产安全。电子仪器仪表设备极易受到外界因素的影响，在这样的前提下，充分保障电子仪器仪表设备的有效运行，就必须不断提高运行系统的抗干扰能力。本文主要研究电子仪器中的电磁干扰抑制问题。

关键词：电子仪器仪表；电磁干扰；抑制方法

前言

目前电子仪器仪表被应用于生产生活的各个领域，但是由于电磁干扰问题日益明显，我国必须采取相应措施确保电子仪器仪表供电的设备正常运行。而由于一些电子仪器仪表具有高度智能化、高度功率以及 MCU 处理器等，所以导致电子仪器仪表内部的场结构与分布复杂，使系统容易导致不稳定的工作状态，进而降低了电子仪器仪表的抗干扰性，使电子仪器仪表的安全性无法保障，对生产生活领域造成了困扰。因此研究出一套电子仪器仪表电磁干扰抑制技术已经成为电子仪器仪表使用过程中不可忽略的重要问题。

1 电磁干扰的产生

1.1 干扰源

在电子仪器和控制系统中，有来自仪器或系统的电磁干扰，以及来自外部的电磁干扰源。在电子仪器和控制系统中，电磁干扰是由电压和功率的突变、元件的位置、布线的阻抗、振荡电路的互连以及元件或电路的耦合引起的。在电子仪器和控制系统之外，如雷电、无线电雷达、导航系统、广播电视系统、瞬态开关、倒置装置、气体火花放电、电晕放电、接触电位器、正弦波信号源、非正弦信号源、电磁脉冲等都是外部干扰源。

1.2 干扰敏感接受器

干扰敏感的受体是受电磁干扰的物体。电磁干扰的危害是指电磁干扰的影响，这使得设备和设备的性能和特性轻微、严重或破坏性损坏或损坏。电磁干扰的危害随仪器灵敏度的高低而变化。由于干扰小，仪表性能降低，严重的干扰使仪表和控制系统无法工作甚至损坏。当人们在看电视时，电视屏幕的图像由于电磁干扰的影响而产生抖动、失真、失真和雪花；当人们收听收音机时，由于电磁干扰的影响，收音机是嘈杂的。收音机不能正常地听到，由于点火系统的干扰，车辆的接收器和发送器不能在运行中运行。在工业生产中，由于电磁干扰的影响，数控机床的程序会出错，无法正常加工产品。在计算机控制管道的生产中，由于电磁干扰的影响，计算机的生产程序会被破坏，机器和设备的损坏将严重受损。由于电磁干扰，EEG、心电图和MRI可能被误诊，导致医疗事故。上面列举的大量例子说明，干扰必须伴随着干扰敏感的受体，以引起干扰源的危害。如果对敏感受体没有干扰，就不会有干扰或干扰。

1.3 谐波干扰

功率开关中通过的电流较大，比如推护型，正激型以及椅式变换器的电流在负载时会变成矩形，所以它们中含有很多高次谐波电流，而谐波电流会因为零电压开关的控制而减小。这是开关工作时受谐波干扰的主要原因。

1.4 交流输入回路干扰

一些开关属于无工频变压开关，当它们的电源受二极管反向导电过程产生的高频衰减震荡干扰时，开关电源中会产生谐波干扰信号和尖峰干扰信号，这些干扰信号经过开关电源的输入或输出端时，会通过端口向外传播出去，我们称这种干扰为传导干扰，所以会在接口周围的空间产生一些不稳定的磁场和电场，电磁之间相互作用形成辐射变化，我们称之为辐射干扰，是交流输入回路干扰的主要形式。

2 电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法

2.1 屏蔽技术

屏蔽技术的原理就是通过切断辐射骚扰传输途径来对于电磁干扰产生抑制作用，具体来说就是通过利用金属或磁性材料对于易受干扰的区域进行隔离，是屏蔽体内外形成两个部分，具体来说，我们可以将屏蔽技术分为两类：其一是电磁屏蔽，具体来说，主要是为了防止交变电场、交变电磁场，以及交变磁场之间的影响。其二是静电屏蔽，主要是用来防止静电场和恒定磁场之间的相互影响，想要进行电场屏蔽，就必须通过金属体来进行接地处理。金属材料，具有导电率高，磁导率低的特点，因此，将金属材料应用到高频磁场以及低频电场的屏蔽中具有着十分显著的作用，而对于低频磁场的屏蔽，则需要采用具有较高磁导率的铁磁性材料来进行。

2.2 接地

接地是抑制干扰的重要途径。地球是一个巨大的电阻，地球是将电流引导到地球，使电流非常小，这样电磁将非常小，以抑制电磁干扰。在理想状态下，接地体应为零电位、零阻抗对象，从而将不需要的电流引入接地体，从而避免产生电压降。这种理想的接地实体实际上是相似的，现实与现实之间仍然存在一定的差距。要注意地线的设计：交流电源与直流电源分开，模拟电路和数字电路与电源分开，电源和弱电分开，地线应尽可能粗糙。

2.3 滤波技术

滤波技术就是指通过过率波器将不必要的频率进行过滤，防止这一部分进行继续的传输，滤波器其实就是一个可以进行频率选择的端口网络，在滤波器当中存在着一个重要的特性参数，那就是插入损耗，插入损耗通常决定着各类频率通过滤波器时所受到的影响程度，以插入损耗值为标准进行分类，可以将滤波器分为高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器以及电阻滤波器几个类型，对于电磁干扰部分来说通常会采用低通滤波器，如果以大小程度为标准进行分类，可以将滤波器具体分为窄带滤波器以及宽带滤波器两类，在电磁干扰部分当中通常会利用窄带滤波器来进行。

结束语

总而言之，电子仪器仪表上很多系统存在复杂的电磁干扰现象，自然界的一些电磁效应也会对电子仪器仪表产生电磁干扰，严重的甚至会导致电子仪器仪表出现问题，所以对电磁干扰抑制就显得尤为重要。电磁干扰是一直存在的，解决好电子仪器仪表的电磁防护是一项重要的系统工程。作为电子仪器仪表设计制造及维修技术人员，必须理解和掌握这项技术，自觉执行相关的规范及标准，以保证电子仪器仪表安全可靠的工作。

参考文献

[1] 万泽闻，张青山，王秋爽.测量误差的电磁兼容性分析[J].吉林大学学报（信息科学版），2011，29（2）：102-109.

[2] 区健昌.电子设备的电磁兼容性设计[M].电子工业出版社，2011.

[3] 王权利.电磁兼容和电磁干扰探析[J].信息通信，2012，（3）：64，69.

（作者身份证号码：230624198708221056）

（作者单位：天津）