电气干扰与抗干扰PPT课件

1、. 1、电干扰和抗干扰措施，2，前言在这次讲座中，分析和讨论了电信号传输中受到的干扰，介绍了常见的信号传输的抗干扰措施。 也有被称为电磁兼容性和电磁干扰(EMC或EMI )的地方。 与电气干扰有关的方面非常广泛，关于这方面的书很多。 我们只能做简单的介绍。 电气干扰可分为两种：来自外界的干扰和对外界的干扰。 同样的抗干扰对策也以这两个方面为中心展开。 抗干扰措施包括防止外部干扰的方法和减少自己各部分之间的相互干扰的方法。 3、(一)干扰源：1.电源噪声是复杂的噪声，产生原因多种多样，包含多种可变因素，反映噪声的形式也多种多样，从噪声的方式可以分为共模噪声和差动模式噪声两种。 共模噪声由电源输入

2、线对大地或中线对大地之间的电压差形成。 在三相电源中，共模干扰存在于任何相与地之间。 共模干扰也被称为共模干扰、对地干扰、非对称干扰。 差动模式噪声存在于电源线间、线与中线之间，对于三相电源，也存在于相线与相线之间。 4、我国商用频率的电采用了50Hz，但在电网中使用各种电气设备，各种干扰源可能会歪曲电源波形，电源中包含各种高次谐波，高次谐波容易使电机振动和电气设备过热，因此设备无法正常工作。 直流电源也不是理想的直流电源，存在波动，很多电子设备需要限制，如果波动超过限制值，设备就无法正常工作。 在介绍5、2.2电磁干扰、电磁干扰之前，先介绍电磁兼容性。 (electronicmagnetic

3、compatibility简称为EMC )。 电磁兼容性(EMC )的最易懂的解释是“在电磁环境中共存的能力”。 电磁干扰进入设备分为传导和辐射两种。 辐射噪声：干扰信号通过电磁波的辐射传播。 传导干扰：干扰信号通过干扰源和被干扰设备之间的共同阻抗来传播。 上述两种干扰传播方案可相互转换，辐射干扰可通过导线转换成传导干扰，传导干扰可通过导线形成辐射干扰。 (1)干扰传播方式的干扰源传播路径和传播方式由干扰的耦合路径完成，干扰耦合路径主要有两个，一个是金属导线，即传导干扰。 另一个是通过空间场，即辐射噪声。 (2)噪声耦合方式谐振阻抗耦合两个设备的电流流过一个公共阻抗时，电流在阻抗上产生的电压降

4、会影响其他设备。 电感耦合又称为电磁耦合或磁场耦合，它通过两个电路之间的互感，使一个电路的电流变化，并通过磁场链影响另一个电路。 电容耦合也称为静电耦合或电场耦合，因为它在两个电路之间存在分布电容，一个电路的电荷影响另一个电路，如在印刷电路板上的印刷电路之间，在变压器的开头和二次之间存在该分布电容，并通过电容干扰传播到设备内。 7、3 .常见的降噪措施由电噪声的原因和噪声路径，而常用的降噪措施是科学的布局、过滤、电隔离、屏蔽、接地和适当的信令方案。 8、3.1科学配置、科学配置的方法包括通过选择适当的安装场所，降低设备受到的干扰，合理地对设备的配置，增强设备的抗干扰能力。 远离干扰源，放射线的

5、能量越小，引线越短，放射线噪声越小。 远离干扰源，可以发现强干扰源，只要条件允许，就可以远离干扰源。 如果尽量缩短机器看到的配线，信号线越短，就越难受到外部的噪音。 9、3.2滤波器使用滤波器来抑制传导干扰，大部分抑制低频或中频干扰，抑制频率达到300MHz。滤波器是由集中参数的电阻、电感和电容、或者分布参数的电阻、电容和电感构成的网络，该网络实现了使某一频率通过，以使其他频率不通过，从而抑制电磁干扰的目的。 典型的滤波器包括t型滤波器、型滤波器、l型滤波器和c型滤波器、电容低通滤波器、电感低通滤波器等。 在采用滤波方法来抑制传导干扰的情况下，首先，可理解干扰源的频谱、干扰源在频带上的分布状况

6、、干扰波的振幅等，通过干扰器进行检测，获得干扰源的频带的分布和振幅，从而可正确地选择滤波器的种类，或设计滤波器。 关于10、220V交流电源，建议在图1.3所示的电路图中去除高次谐波。 该图是50Hz带通滤波器。 我们公司的低压无效补偿器可视为低通滤波器，电抗和电容器串联连接的设备是带阻滤波器。 以直流为电源的电子部件，通过在电源上并联1000p1u的电容器，可以去除直流电源中存在的高频波动。 11、3.3隔离是通过导线传输是干扰传输的主要方式，通过导线引入表现为通过电源线、信号线、控制线侵入。 通过电源线侵入的事情已经介绍过了。 经由信号线和控制线侵入的干扰一般可以采用光电元件分离或脉冲变压

7、器分离。 模拟输入信号也可以用专用的绝缘放大器来隔离，使信号的输入电路和主电路电隔离。 利用光或磁来耦合输入信号。 光电耦合和变压器隔离已经为广泛的工程技术人员所熟知。 我们看到的隔离器件是光电耦合器TCP521和晶闸管中采用的隔离变压器。 12、3.4屏蔽限制内部电磁能量从某一区域出来，防止外部能量进入某一区域。 一般常用于限制隔离和辐射干扰衰减，屏蔽的本质是由良好导电的金属材料制成的完全闭合的情况。 常见的措施是将器件放入由铁板等软磁性材料制成的金属外壳中。 使用屏蔽电缆来传递电信号也是广泛的。 屏蔽体的一侧接地，有时也称为静电屏蔽。 噪声电场强、电路灵敏度高时，可采用双层屏蔽。 注意：内

8、外屏蔽层间只能连接一点点，要安装滤波电路，请尽可能扩大2层间的距离。 用传输线用电缆进行时，可采用编织、绷带、金属皮屏蔽3种屏蔽方式。 编织电缆柔软性高，容易弯曲，寿命长，直流电阻小，在低频下应用好，缠绕的电缆由螺旋构成，适合在视频中使用。 缺点有电感，有金属屏蔽电缆外材层，隔离性强，作用距离长，柔软性小，适合射频使用。 这些也可以组合几个。 13、3.5接地。 总结接地的作用，只有保护人和设备免遭损害的保护接地和抑制电磁干扰的接地工作接地两种。 在这里，只讨论逆变器控制系统和与其连接的仪表，为了确保测量和控制精度而设置的接地。 高压逆变器的信号传输需要考虑信号电路的接地、屏蔽接地，高压逆变器

9、在石油化学和其他防波堤系统中也存在本安接地的问题。 信号电路是接地的，例如各逆变器的负极接地，开关信号的负极接地等。 信号地的处理原则上必须使各信号发生器和其他传感器不在现场接地，而是用反相器端子稍接地。 但是，有时必须在现场接地。 此时，必须注意原信号的输入端子(上述两端)绝对不允许与逆变器控制系统的接地线电连接。 逆变器控制系统在处理这种信号时，必须采用尖端有效的隔离措施。 14、屏蔽接地(模拟信号的屏蔽接地)是模拟所有接地中最要求的一种，高压逆变器的接地电阻在0.1以下，需要在逆变器壳体内设置模拟总线或其他设施。用户在布线时将屏蔽线连接到模拟总线上，在机箱底部用多根绝缘铜线连接到一点上，

10、各机箱的总线用多根绝缘铜线或铜线放射状地连接到接地点上。 请注意各机柜之间的连接电阻在1以下。 本安接地是本安仪表或安全栅的接地。 这种接地不仅可以抑制噪声，也是使仪表和系统具有本质安全性的措施之一。 本安接地因所采用的设备而异，安全栅的作用是危险现场一侧总是在安全电源和安全电压范围内。 现场侧短路后，通过负载电阻和安全栅极电阻r的电流限制作用，将导线上的电流限制在安全范围内，使现场侧不达到高温度，引起燃烧。 如果逆变器的一端发生故障，高压信号施加到信号电路上的话，由于齐纳二极管的作用，电压也在安全范围内。 15、3.5适当的信令方式可以采用以下的信令方式提高设备的抗干扰能力。 选择在系统设计

11、时抗干扰性强的信号传输技术，例如优先考虑数字型和电流型的信号等。 数字信号的抗干扰性远优于模拟信号。 恶劣的电磁环境对信号电缆的影响主要发生共模电压噪声，电流型信号在传输线路中在同一电路内的各点没有电流大小不同的问题，建议采用对感应型噪声有很强的能力，工业上常用的4-20mA信号。 在传输数字信号或电平信号的情况下，使用光纤作为传输介质传输信号。 以光波的形式传输信号能够根本上消除信号在传输中受到干扰的信号以光速传输，而光纤采用传输信号的速度更快的光纤，从而能够节省有色金属-铜，比电缆更有传输信号的经济性。 本公司的MCR用于光纤传输信号。 使用16、绞线。 绞合线的绞合间距将信号线分成许多小电路，如果绞合线的绞合一致，这