电子仪器仪表中电磁干扰及抑制方法分析

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热度0票  浏览79次 时间：2021年1月22日 14:31

王 岩

（哈尔滨市中汇科能电气有限公司 黑龙江省 哈尔滨市 150001）摘要：电子仪器仪表的日常工作和生活中应用十分广泛，为了提高电子仪器仪表整体性能，需要重视电子仪器仪表电磁干扰，针对具体的电磁干扰积极采取有效的抑制方法，增强电子仪器仪表系统的兼容性，提升电子仪器仪表的整体性能。文中分析了电子仪器仪表中磁干扰的类别，并进一步对电子仪器仪表中电磁干扰抑制方法进行了具体阐述。

关键词：电子仪器仪表；电磁干扰；干扰源；耦合路径；敏感接收器；抑制方法电磁干扰是在电流和电压作用下电磁场中设备传导性能下降，或是对其正常使用带来不利影响。在实际电子仪器仪表使用过程中，电磁干扰十分常见。特别是在当前网络环境下，电子设备的普及应用，这也进一步导致电磁干扰环境恶化，电子仪器在电磁干扰作用下造成损坏的几率更大，影响电子仪器仪表的正常使用。因此需要积极采取有效的方法来提高电子仪器仪表的抗电磁干扰性能，保证其正常使用。

1电子仪器仪表中电磁干扰的产生过程

1.1 干扰源

在日常生活中电磁干扰十分常见，并以辐射干扰和传导干扰为主。但电子仪器仪表的功能具有差异性，这也使导致电磁干扰类型也存在差异。

如用于检测通信信号的电子仪表其电磁干扰多为辐射干扰，而用于测量电流电压的电子仪表，其产生的多为传导干扰。无线通讯中，电磁干扰会影响通信质量。在具体利用电子仪表对电压进行测量时，会产生电磁辐射，干扰到电流的正常流动。这其中电磁脉冲、雷达、电晕放电和雷电等都是电磁干扰的主要干扰源，电磁干扰源的存在形式受电子仪器操作环境影响较大。

1.2 耦合路径

耦合路径即为将电磁干扰源转换为干扰信号传播的过程。在电子仪表运行过程中存在耦合行为，在耦合现象发生时，会干扰到电子仪表正常测量值的传输。耦合路径的发生离不开空间场和金属导体这些主要发生要素，这其中金属导体为干扰传导提供基础，空间场则为发生辐射干扰的必要条件。电子仪表自身并不具备产生电磁干扰的能力，通过以金属导体作为载体才能传输电磁干扰信号。但在电子仪器检测到电磁干扰源后，电子仪表内部则会立即形成电磁场，并成为电磁干扰信号传递的必要条件。

1.3 敏感接收器

受电磁干扰物体为干扰敏感的受体，由于在电磁干扰下设备和设备性能会受到影响，严重时还会导致设备发生损坏。而且电子仪器仪表敏感度不同，电磁干扰的危害也会存在差异，在干扰较小的情况下，会导致电子仪器仪表性能下降，一旦干扰严重，必然会导致电子仪器仪表系统无法正常工作，甚至发生损坏。如电视屏幕图像在电磁干扰下出现拌动、失真、雪花；收听收音机是出现嘈杂的声音等。在工业生产中，电磁干扰会导致数控机床程序出错，无法正常加工产品；医疗检测设备受电磁干扰会影响检测的质量，导致误诊。这些干扰的产生都需要干扰伴随着干扰敏感的受体，否则不会有干扰产生。

2电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法

2.1 屏蔽

对于电磁干扰问题，最常用的阻止手段即是屏蔽，其是基于耦合路径方面来对电子仪器仪表产生的干扰电磁进行隔离。在实际屏蔽过程中，主要以磁场屏蔽、电磁屏蔽和静电屏蔽三种为主。在应用磁场进行屏蔽时，即是采取有效的措施来消除磁场耦合带来的电磁干扰。一般低频状态下运行的电子仪器，在电流通过线圈时，线圈周围则会产生磁场，导致仪器所处整个空间都是磁力线，使其无法正常工作。这种干扰的抑制则需要利用硅制口或是铁制品来对设备进行屏蔽。利用铁磁材料制作线圈时，会减少空间内的漏磁现象，降低敏感仪器受磁场干扰的现象，具有较好的屏蔽保护作用。在高频磁场下敏感器件通过远距离磁场耦合所产生的干扰遭到抑制的方法被称为电磁屏蔽，这种屏蔽设备的制作通常选择电阻较小、导电性较好的材料，如铜、铝等。干扰电磁波与金属发生接触后会被吸收或是反射，这样一来电磁能量势必受到衰减，从而使电子仪器所遭受的电磁干扰降低。静电屏蔽应用的原理和电磁屏蔽基本类似，这里不再详述。

2.2 滤波

在抑制电磁干扰时，滤波是较为有效的一种方法，特别是对于一些较为敏感的电子仪器，其干扰信号的传导通过信号线或是电源线即可以完成，针对这各占干扰信号传导的抑制或是阻止，宜通过采取低通滤波的方式来对干扰信号进行滤波处理，以此来达到抑制干扰电波传导的效果。低通滤波器对电磁干扰实现抑制，实际上就是从电磁干扰产生的源头着手对其进行控制，但是对电子仪器或是元器件进行电磁兼容设计时要对低通滤波器的工作原理准确掌握。现在被广泛使用的低通滤波器有两种，分别是同轴吸收滤波器和参数元件滤波器。同轴吸收滤波能够抑制电磁干扰的主要工作原理是在电源线所在的钢管进出口处加入磁珠、磁管等能够对电磁干扰起到吸收作用的介质，通过能量转化将电磁能量转化为热能，并以热能的形式消耗出去。参数元件滤波器主要由两部分组成，分别是电容器和电感线圈，这种滤波器的有效运用能够将电磁干扰控制在3000MHz 以内。

2.3 接地

通常将电子仪器中受到电磁干扰的器件称为敏感元件。如果不可避免的要接收到电磁波的干扰，那么可以采用电磁从仪表中转移出来的方法消除电磁波干扰，该方法的具体实现是在仪器中安装接地装置，使仪表与地想通，将电磁波传入大地，使电子仪器受到的损害降低。电子仪器接地点的设置可以采用多种方式，如单点接地、多点接地等。日常电子仪器大多数是金属外壳直接与地相接，这种情况下仪器与地面的导电率相对较高，电子仪器内部的电路布局复杂，电流构成形式有直流和交流，这样在仪器内部将会有电位差产生，并造成电磁干扰。为了能够解决这一问题，仪器和地面之间应该采用单点接地方式来防止干扰，这也是低频回路仪器应用较多且效果明显的防干扰方式。如果电子仪器的内部由高频回路构成，高频电流与其它各路共同的电流在电源输出端口交汇时，将发生相互作用产生阻抗，这个过程极有可能使高频线圈受损，各路电流彼此之间会因为交汇产生电磁干扰。为了解决这一问题，可以采用多点接地的方式使各个电路独自接地。因此，高频电子仪器防止电磁干扰的有效措施是采用独立连接线。

3结束语

目前电子仪器仪表种类较多，而且用途不一，因此对于电子仪器仪表的防电磁干扰措施宜根据实际情况来确定。具体要与仪器自身的特点相结合，通过采取适宜的防电子仪器仪表电磁干扰的方法，以此来保证电子仪器仪表正常的使用性能。对于电磁干扰，宜从源头上给予重视，从源头上有效的抑制电磁干扰。并重视耦合路径和敏感接收器等电磁干扰的抑制，降低电磁干扰对电子仪器仪表带来的不利影响，保证电子仪器仪表正常的工作性能。

参考文献：

[1]邹朝忠.电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法探讨[J].工程技术（文摘版），2016（42）.

[2]陈庭友.电子仪器仪表抗电磁干扰措施探究[J].工程技术（文摘版），2016（42）.

[3]李国强.电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法初探[J].读天下,2017(21).