电子设备的抗干扰方法

关于电子设备的抗干扰方法研究关于电子设备的抗干扰方法研究 【摘要】随着电子技术的不断发展，对于抗干扰技术的要求也 越来越高。本文通过对电子设备的干扰进行分析，总结了干扰的 现象，进而提出了电子设备抗干扰的方法和建议，促进了电子设 备抗干扰能力的提高。 【关键词】电子设备 抗干扰方法 电子技术 众所周知，现在任何的电力系统或者电子领域都需要应用大量 的电子设备，对于这些电子设备的控制一般采用集成电子电路系 统。由于集成电路经常是在比较弱的电信号下工作，但是受控制 的系统又经常是强电设备，这样就很容易产生各种干扰的信号。 电子设备处于电磁辐射、静电感应、高压输电、雷电冲击等的工 作状态中，经常受到这些有害因素的干扰，势必会对电子设备的 可靠性、精确性、有效性产生影响，导致系统不能正常的运行使 用。随着电子技术的飞速发展，电子设备的使用也遍布各个领域， 对于电子设备使用中的干扰和抗干扰原因、措施的分析，显得愈 发重要，不仅关乎产品的顺利生产，对于企业的安全、信誉、利 益更是有着极其重要的作用和意义。 1 干扰及干扰源 干扰是指使电子设备产生或增大控制误差的一切因素，广义地 说，包括温度、湿度、机械振动、电磁现象等环境条件，以及电 子设备本身的设计水平。而干扰的来源主要包括外部来源和内部 来源两大部分。外部干扰包括从控制系统的控制器开口处或者开 缝处形成的辐射干扰、从电网处传输进来的干扰、或者传输线上 形成的反射干扰或者周围环境、系统本身形成的一些辐射、传输 干扰。内部干扰则包括电磁辐射、信号辐射、电源传输干扰或者 接地不善引起的干扰等。 2 干扰的现象 主要的干扰源由工频干扰、高压干扰、雷电冲击、传输辐射、 低压干扰几部分促成。工频干扰是最常见的对电子设备的干扰， 它是由于电子设备附近的高压产生故障所形成的。当高压开关突 然断开或者打开时，在传输中会突然产生强大的电压和电流，电 流的传输受到反射波的影响，在电压器和接地系统之间产生高频 的震荡，这样，就导致了电路和接地系统的因为耦合而产生干扰。 雷电的干扰是由于电流波的大幅度增加，频率涉及的范围比较广 泛，电流波形的变化产生的磁场与入地电流的磁场产生耦合而导 致干扰。低压电路中当进行断开操作时，极其容易因为频率的巨 变而形成干扰源。这类型的干扰会经常出现在计算机系统的电子 设备中，这些继电器、接触器的使用，很容易就成为干扰的对象。 3 抗干扰的措施 综上所述，电子设备产生干扰的原因是复杂多变的，虽然我国 目前在抗干扰技术上有了很大的突破，但是鉴于干扰因素难以有 效控制，在抗干扰方法上还有待进一步加强和完善。 (1)对于干扰源的抗干扰方法 由于雷电冲击、高压阻碍、线路故障等问题是无法避免和控制 的，这样给抗干扰研究着实增加了困难和压力。但是不是没有办 法，仍然可以通过干扰本身的控制来减低干扰所造成的危害。当 产生雷电、高压线路出现故障等时，瞬间产生的大电流会对线路 造成干扰。这时执行的电子设备和控制器、检测器等不要使用相 同的电源，避免全部造成故障。在输入端也可以增加电阻降低干 扰的电流频率。 对于抗干扰能力要求比较严格的设备，可以将普通的电源变压 器换成交流或者恒压的变压器，保证电压波动处于合理的范围内。 也可以减小接地的栅网的尺寸大小，使用较小电容的电流和电压 互感器，或者使用电阻比较小的高压避雷器。对于这些由干扰源 造成的干扰，要尽力降低干扰的发生和危害，对于无法消除的， 则尽量远离干扰源，同时提高设备的抗干扰能力。 (2)对于传输设备的抗干扰方法 电子设备的信号传输是非常重要的，处于强电环境下状态，设 备接地的地阻比较大，随着压力的变化会使干扰的电流经过屏蔽 层。当信号在传输设备上传输的时候，由于电阻，的作用，有时 候会导致传输设备始端和终端的能量的相互反射，这样形成的反 射干扰可以采用匹配措施来降低干扰的危害。可以选择在始端和 终端的匹配，或者当反射波消除的时候，即使终端不匹配，也会 减小发射的干扰。不仅如此，还可以采用光电耦合器来实施匹配， 在设备所能接受的数值范围内就可以有效的控制干扰。当无法进 行匹配的时候，可以使传输设备不接受负载，接收门只单独的负 责传输设备。或者适当减少传输设备中传输线的长短，使用电阻 比较大的传输线路。 (3)对于电子设备本身的抗干扰方法 对于电子设备本身抗干扰性的改善是提高电子设备抗干扰性的 最主要的措施。可以使用隔离变压器来阻止干扰信号进入电子设 备进行干扰，这种隔离变压器可以采用原副边都增加屏蔽的方式 进行隔离，信号的屏蔽和电源之间的过渡是在隔离变压器内。不 仅如此，还可以采用接地技术。接地是指电器回路或设备与大地， 或与代替大地的导体之间导线连接。实际操作中，就是在系统和 点位基准面前建起一个比较低电阻的导电通路。关于接地可以采 用安全接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地等方法。其中安全 接地就是把高压设备的外部设备和大地相连接，这样不仅可以阻 止外壳上的电荷的累加，危机人和生产的安全，而且可以在设备 损坏时及时断开电源，屏蔽大型的点唱，保护电子设备的安全。 防雷接地就是在建筑物上安装避雷针，防止雷电冲击时人身和电 子设备的安全。屏蔽接地就是屏蔽和接地二者的合理配合使用， 用金属屏蔽把带电的导体包装起来，使带电体的内侧能够感觉到 相同电量的不同种电荷，外侧则是同种的电荷，如果使用金属屏 蔽使之与大地相连接，那么外面的电流将进人大地，金属的外壳 就不存在电流，等同于金属壳内的电场也消失了。 (4)对于传输线路的抗干扰方法 对于电子设备使用中的信号传输，选择使用屏蔽双绞线的输入 信号，或者可以使用双层屏蔽双绞线作为输入信号，同时外侧的 屏蔽设备需要接地消除电场的作用。而且在使用双绞线作为信号 输入线路时，应该注意使用平行的传输模式比别的模式具有更好 的抗干扰性能，并且选择尽可能短的双绞线，并且节距最好保持 一定的差异性，多条双绞线使用时要在一定的距离使每对双绞线 交叉一次位置，降低噪声的同时减少干扰造成的危害。 综上所述，虽然关于电子设备的抗干扰技术有了深刻的认识和 理解，但是技术的研究、方法