電磁兼容——不可忽視的電子測量問題
發布時間:2010-10-29
測量儀器電磁兼容的中心議題:
摘要:本(ben)文(wen)提(ti)出(chu)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)測(ce)量(liang)中(zhong)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)的(de)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)相(xiang)互(hu)之(zhi)間(jian)也(ye)存(cun)在(zai)著(zhe)幹(gan)擾(rao)現(xian)象(xiang),嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)了(le)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)準(zhun)確(que)性(xing),必(bi)須(xu)引(yin)起(qi)檢(jian)測(ce)人(ren)員(yuan)的(de)關(guan)注(zhu)。
1 概述
目前人們已逐步認識到電子產品電磁兼容的關係與生活越來越密切,彩電、計(ji)算(suan)機(ji)和(he)通(tong)訊(xun)產(chan)品(pin)是(shi)否(fou)有(you)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao),這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)狀(zhuang)況(kuang)如(ru)何(he),國(guo)家(jia)對(dui)此(ci)頒(ban)發(fa)了(le)許(xu)多(duo)有(you)關(guan)標(biao)準(zhun),電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)已(yi)成(cheng)為(wei)考(kao)核(he)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)質(zhi)量(liang)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)。電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)是(shi)任(ren)何(he)電(dian)子(zi)工(gong)程(cheng)、係統設備的主要性能指標之一。所謂電磁兼容是指裝置、設備不會由於受到同一電磁環境中其它裝置,設備的電磁發射而導致或遭受不允許的性能降低。例如,在同一房間所容納計算機和彩電、VCD和手機所在電磁環境中都有能正常工作,即在共同的電磁環境中能完成各自功能的共存狀態。
2 電子測量中的電磁兼容問題
當我們開展對電子產品進行電磁兼容測試時,一個很容易忽視的問題,就是電子測量儀器本身也存在著電磁兼容的問題。
因為,在電子測量中,測試係統和儀器設備的功能、精jing度du等deng性xing能neng指zhi標biao是shi衡heng量liang係xi統tong和he儀yi器qi測ce試shi準zhun確que度du的de最zui重zhong要yao的de因yin素su,而er較jiao少shao考kao慮lv測ce試shi係xi統tong與yu儀yi器qi設she備bei自zi身shen的de電dian磁ci兼jian容rong性xing能neng對dui由you於yu電dian磁ci兼jian容rong性xing不bu良liang好hao而er導dao致zhi的de不bu正zheng確que的de測ce量liang結jie果guo往wang往wang被bei忽hu視shi,結jie論lun往wang往wang下xia給gei被bei測ce電dian子zi產chan品pin。許xu多duo測ce試shi係xi統tong是shi由you很hen多duo不bu同tong的de儀yi器qi組zu合he起qi來lai的de,相xiang互hu間jian存cun在zai著zhe不bu同tong程cheng度du的de幹gan擾rao,尤you其qi是shi被bei測ce對dui象xiang電dian磁ci兼jian容rong性xing不bu良liang時shi,與yu測ce試shi係xi統tong間jian的de影ying響xiang是shi非fei常chang嚴yan重zhong的de,甚shen至zhi可ke能neng導dao致zhi錯cuo誤wu的de測ce量liang結jie果guo。本ben人ren在zai參can與yu設she計ji的de581雷達晶液電磁兼容測量時,采用一台德國進口發射(信號發生器)源儀表進行測試,因該儀器有輕微的泄漏,而引起被測產品中的中頻電路自激和幹擾,關掉測試儀表,自激消除。又例如本人開展用RS-2、TS-3信號源對XB-35彩電訊號發生器進行檢定時,特別是在小信號測量(如靈敏度)的de情qing況kuang下xia,幹gan擾rao尤you為wei嚴yan重zhong,影ying響xiang測ce試shi。因yin此ci,從cong事shi質zhi量liang檢jian驗yan工gong作zuo的de技ji術shu人ren員yuan都dou應ying了le解jie和he掌zhang握wo電dian磁ci兼jian容rong原yuan理li,並bing在zai實shi際ji工gong作zuo中zhong運yun用yong有you關guan技ji術shu,解jie決jue測ce量liang過guo程cheng中zhong遇yu到dao的de電dian磁ci兼jian容rong問wen題ti。分fen清qing是shi產chan品pin問wen題ti、還是測試本身的問題。
事shi實shi上shang,任ren何he的de檢jian驗yan裝zhuang置zhi均jun要yao在zai一yi定ding的de電dian磁ci環huan境jing下xia工gong作zuo,電dian磁ci環huan境jing中zhong的de意yi外wai的de電dian磁ci能neng量liang會hui使shi檢jian驗yan裝zhuang置zhi的de技ji術shu性xing能neng降jiang低di,或huo造zao成cheng永yong久jiu性xing的de破po壞huai,這zhe種zhong電dian磁ci效xiao應ying主zhu要yao取qu決jue於yu檢jian驗yan裝zhuang置zhi的de敏min感gan特te性xing。電dian磁ci環huan境jing特te性xing,為wei了le避bi免mian這zhe種zhong電dian磁ci損sun害hai,必bi須xu對dui電dian磁ci環huan境jing進jin行xing分fen析xi。電dian磁ci環huan境jing往wang往wang是shi由you大da量liang的de不bu同tong特te性xing的de幹gan擾rao源yuan主zhu生sheng,決jue定ding的de因yin素su很hen多duo,而er且qie是shi隨sui機ji變bian化hua的de,這zhe些xie幹gan擾rao會hui影ying響xiang測ce試shi係xi統tong和he儀yi器qi設she備bei的de可ke靠kao性xing和he使shi用yong性xing,為wei了le控kong製zhi電dian磁ci幹gan擾rao,就jiu要yao識shi別bie各ge類lei幹gan擾rao,並bing采cai取qu相xiang應ying的de防fang護hu方fang法fa。學xue會hui區qu分fen電dian磁ci幹gan擾rao的de本ben質zhi部bu分fen。
3 透過現象看本質
我們在開展測量時,有的電子測量裝置在工作中,有時會出現某些不正常的現象,如指針式儀表會出現抖動,突跳現象;數shu字zi式shi儀yi表biao的de數shu碼ma出chu現xian不bu規gui則ze的de跳tiao動dong現xian象xiang等deng,產chan生sheng這zhe些xie現xian象xiang的de原yuan因yin,一yi方fang麵mian可ke能neng是shi由you於yu儀yi表biao本ben身shen電dian路lu結jie構gou不bu合he理li,工gong作zuo原yuan理li不bu完wan善shan,元yuan器qi件jian質zhi量liang差cha,製zhi造zao工gong藝yi存cun在zai缺que陷xian等deng問wen題ti,這zhe種zhong現xian象xiang在zai國guo產chan測ce量liang儀yi器qi中zhong常chang常chang出chu現xian,也ye不bu排pai除chu泊bo外wai品pin也ye存cun在zai這zhe方fang麵mian的de問wen題ti;另一方麵可能是由於儀表的工作環境(條件)發生變化,如電源電壓、頻率波動、環huan境jing溫wen度du變bian化hua以yi及ji受shou其qi它ta電dian氣qi設she備bei的de影ying響xiang,特te別bie是shi當dang被bei檢jian信xin號hao很hen微wei弱ruo時shi,這zhe種zhong影ying響xiang就jiu顯xian得de更geng加jia嚴yan重zhong和he突tu出chu,這zhe種zhong對dui電dian子zi測ce量liang裝zhuang置zhi的de測ce量liang結jie果guo起qi影ying響xiang作zuo用yong的de各ge種zhong外wai部bu的de和he內nei部bu的de無wu用yong信xin號hao而er幹gan擾rao,通tong過guo現xian象xiang分fen析xi本ben質zhi,為wei了le消xiao除chu或huo削xue弱ruo各ge種zhong幹gan擾rao對dui電dian子zi測ce量liang裝zhuang置zhi工gong作zuo的de影ying響xiang,必bi須xu采cai取qu各ge種zhong必bi要yao的de措cuo施shi。因yin此ci,從cong事shi電dian子zi測ce量liang的de技ji術shu人ren員yuan,在zai遇yu到dao上shang述shu類lei似si現xian象xiang,出chu現xian測ce量liang異yi常chang或huo不bu可ke信xin服fu的de測ce量liang結jie果guo時shi,不bu能neng簡jian單dan地di認ren為wei儀yi器qi或huo被bei測ce樣yang品pin出chu現xian問wen題ti,而er應ying該gai首shou先xian檢jian查zha是shi否fou存cun在zai幹gan擾rao,查zha找zhao幹gan擾rao源yuan,並bing應ying盡jin量liang排pai除chu各ge種zhong幹gan擾rao,使shi測ce量liang更geng加jia準zhun確que。
對存在的問題應進行分析,在電子測量裝置中,存在著各種聯係,可分為內部和外部聯係。外部聯係如:輸入信號、輸出信號、電源以及外部環境條件(包括溫度、濕度、壓力、各種場強),這(zhe)些(xie)外(wai)部(bu)因(yin)素(su),當(dang)處(chu)於(yu)正(zheng)常(chang)狀(zhuang)況(kuang)時(shi),對(dui)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)和(he)儀(yi)器(qi)表(biao)並(bing)沒(mei)有(you)什(shen)麼(me)壞(huai)影(ying)響(xiang),有(you)些(xie)還(hai)是(shi)必(bi)需(xu)和(he)有(you)用(yong)的(de),但(dan)是(shi)當(dang)這(zhe)些(xie)外(wai)部(bu)因(yin)素(su)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi),將(jiang)對(dui)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)發(fa)生(sheng)影(ying)響(xiang),便(bian)變(bian)成(cheng)為(wei)有(you)害(hai)的(de)聯(lian)係(xi),成(cheng)為(wei)外(wai)界(jie)幹(gan)擾(rao)的(de)來(lai)源(yuan)。儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)和(he)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)內(nei)部(bu)各(ge)部(bu)分(fen)之(zhi)間(jian)也(ye)是(shi)相(xiang)互(hu)聯(lian)係(xi)的(de),如(ru)信(xin)號(hao)的(de)正(zheng)向(xiang)傳(chuan)輸(shu),屬(shu)有(you)用(yong)的(de)聯(lian)係(xi),而(er)各(ge)部(bu)分(fen)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)的(de)寄(ji)生(sheng)耦(ou)合(he),便(bian)函(han)屬(shu)於(yu)有(you)害(hai)的(de)聯(lian)係(xi)了(le),因(yin)此(ci),必(bi)須(xu)想(xiang)方(fang)設(she)法(fa)割(ge)斷(duan)或(huo)削(xue)弱(ruo)那(na)些(xie)有(you)害(hai)的(de)聯(lian)係(xi),同(tong)時(shi)又(you)不(bu)對(dui)那(na)些(xie)為(wei)了(le)正(zheng)常(chang)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)和(he)工(gong)作(zuo)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)聯(lian)係(xi)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)或(huo)損(sun)害(hai)。
對(dui)於(yu)來(lai)自(zi)外(wai)部(bu)的(de)幹(gan)擾(rao),可(ke)通(tong)過(guo)適(shi)當(dang)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)措(cuo)施(shi)加(jia)以(yi)解(jie)決(jue)。對(dui)於(yu)來(lai)自(zi)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)和(he)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)的(de)內(nei)部(bu)幹(gan)擾(rao),可(ke)通(tong)過(guo)裝(zhuang)置(zhi)的(de)正(zheng)確(que)設(she)計(ji)及(ji)合(he)理(li)布(bu)局(ju)加(jia)以(yi)消(xiao)除(chu)削(xue)弱(ruo)。實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming),不(bu)同(tong)的(de)測(ce)量(liang)原(yuan)理(li)和(he)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)受(shou)幹(gan)擾(rao)的(de)影(ying)響(xiang)不(bu)同(tong),同(tong)時(shi),幹(gan)擾(rao)對(dui)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)和(he)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)工(gong)作(zuo)的(de)影(ying)響(xiang)是(shi)通(tong)過(guo)其(qi)內(nei)在(zai)原(yuan)因(yin)作(zuo)用(yong)的(de)。
針對以上所述,透過現象看本質是研究電子測量裝置和儀器儀表的抗幹擾問題,不能完全歸結為防護措施問題,而應當與工作原理、測試方法結合一起研究,做到具體問題區別對待。
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4 電磁幹擾的產生和分析
在檢測中我們遇到電磁幹擾,最常見的有電噪聲,即疊加在有用信號上的擾亂信號傳輸、shiyuanlaideyouyongxinhaofashengjibiandedianwuliliang,jianchengzaosheng。jianceyibiaozaigongzuoshi,zaoshengzongshidiejiazaiyouyongxinhaoshang,yingxiangceliangjieguo,youshishenzhihuiwanquanjiangyouyongxinhaoyanmeidiao,shicelianggongzuowufajinxing,zaiceliangguochengzhongyingjinliangtigaoxinzaobi,shiyouyongxinhaoyizhizaoshengdeganrao。
4.1噪聲的產生
噪聲的種類繁多,其產生、傳遞及抑製的方法也各不相同,以產生的原因來分類,有內部噪聲和外部噪聲。
內部噪聲是指檢測儀表和裝置內部或器件本身產生的噪聲,常見的有:熱噪聲、散粒噪聲、接觸噪聲、感應噪聲、交流噪聲、振蕩噪聲、反射噪聲及其它。
外部噪聲是指從外部侵入檢測儀表和裝置的噪聲,主要有自然噪聲和人為噪聲二類,自然噪聲指大氣噪聲、太陽噪聲、宇宙噪聲。人為噪聲有放電噪聲、高頻噪聲、工頻噪聲、輻射噪聲等,其中影響比較嚴重的是工頻噪聲,工頻噪聲是電力輸配電線路、工頻電源由於工頻感應、靜電感應、電磁感應、大地漏電流等形成的噪聲,對檢測儀表是影響最大的幹擾;而輻射噪聲是由大功率發射、接收裝置等產生的噪聲,通過輻射或通過電源線會給電子測量裝置造成很大的幹擾。
4.2噪聲的傳播
噪zao聲sheng的de傳chuan播bo來lai源yuan於yu噪zao聲sheng源yuan,不bu同tong的de噪zao聲sheng必bi有you各ge自zi不bu同tong的de噪zao聲sheng源yuan,噪zao聲sheng源yuan必bi須xu通tong過guo一yi定ding的de耦ou合he途tu徑jing進jin行xing傳chuan播bo,才cai能neng將jiang噪zao聲sheng送song至zhi檢jian測ce儀yi表biao和he裝zhuang置zhi中zhong,對dui其qi正zheng常chang工gong作zuo造zao成cheng影ying響xiang而er形xing成cheng 幹擾,因此,噪聲形成幹擾必須具備以下途徑:a、噪聲源;b、對噪聲敏感的接收電路或裝置;c、噪聲源到接收電路之間的噪聲通道。
噪聲可能通過公共導線(如公用電源、公用連線等),設(she)備(bei)間(jian)電(dian)容(rong)相(xiang)鄰(lin)導(dao)線(xian)的(de)互(hu)感(gan)空(kong)間(jian)輻(fu)射(she)以(yi)及(ji)交(jiao)變(bian)電(dian)磁(ci)場(chang)中(zhong)的(de)導(dao)線(xian)途(tu)徑(jing),將(jiang)噪(zao)聲(sheng)源(yuan)耦(ou)合(he)和(he)合(he)到(dao)接(jie)收(shou)電(dian)路(lu)中(zhong),耦(ou)合(he)方(fang)式(shi)主(zhu)要(yao)有(you)傳(chuan)導(dao)耦(ou)合(he)和(he)輻(fu)射(she)耦(ou)合(he),有(you)些(xie)噪(zao)聲(sheng)可(ke)通(tong)過(guo)傳(chuan)導(dao)和(he)輻(fu)射(she)兩(liang)種(zhong)途(tu)徑(jing)傳(chuan)輸(shu)。
傳導耦合分為電容性耦合、電感性耦合、公共阻抗耦合和漏電流耦合。
電容性耦合是由檢測儀表和裝置內的寄生電容形成的耦合,其幹擾電壓正比於噪聲源的角頻率、分布電容、接收電路的輸入阻抗。
電dian感gan性xing耦ou合he是shi由you於yu噪zao聲sheng源yuan中zhong通tong過guo交jiao變bian電dian流liu所suo形xing成cheng的de交jiao變bian磁ci場chang與yu周zhou圍wei回hui路lu交jiao鏈lian,在zai高gao敏min感gan接jie收shou回hui路lu中zhong產chan生sheng感gan應ying而er形xing成cheng,其qi幹gan擾rao電dian壓ya正zheng比bi於yu噪zao聲sheng源yuan角jiao頻pin率lv、互感係數和噪聲源電流。
公共阻抗耦合是由於兩個電路存在著公共阻抗,當一個電路中有電流通過時,通過公共阻抗便在另一個電路中產生幹擾電壓、形成公共阻抗耦合幹擾,其幹擾電壓正比於公共阻抗和噪聲源電流。公共阻抗耦合是檢測儀表中常見的一種幹擾,一般有以下幾種形式:
youdianyuanguzuxingchengdegonggongzukangouheganrao,dangyongtongyigedianyuantongshiduiduogeyibiaogongdianshi,ruyougaodianpingdianludeshuchudianliuliuguodianyuan,zhegedianliujiuhuizaidianyuanneizushangchanshengyajiang,xingchengganraodianya,zaochengduiqitadidianpingdianludeganrao。
xinhaoshuchudianluxianghuganrao,dangdianziceliangzhuangzhidexinhaoshuchudianludaiyouduolufuzaishi,ruguoyourenyilufuzaifashengbianhua,cibianhuazhejiangtongguoshuchuzukanggonggongouheeryingxiangdaoqitashuchudianlu。
由(you)接(jie)地(di)線(xian)阻(zu)抗(kang)形(xing)成(cheng)的(de)公(gong)共(gong)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao),如(ru)果(guo)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)公(gong)共(gong)線(xian)接(jie)地(di)時(shi),若(ruo)在(zai)接(jie)地(di)線(xian)上(shang)有(you)較(jiao)大(da)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo),會(hui)通(tong)過(guo)接(jie)地(di)線(xian)阻(zu)抗(kang)產(chan)生(sheng)公(gong)共(gong)阻(zu)抗(kang)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao)。
漏電流耦合是由於絕緣不良時,電流經絕緣電阻的漏電流所引起的噪聲幹擾。
電磁輻射耦合是指幹擾源通過空間輻射將幹擾傳遞給接收電路,接收電路受到幹擾的程度與所處位置的幹擾強度成正比。
4.3電磁幹擾的方式
各ge種zhong噪zao聲sheng源yuan產chan生sheng的de噪zao聲sheng,必bi然ran要yao通tong過guo各ge種zhong耠huo合he通tong道dao進jin入ru電dian子zi測ce量liang裝zhuang置zhi,對dui其qi產chan生sheng幹gan擾rao,引yin起qi測ce量liang誤wu差cha,根gen據ju噪zao聲sheng進jin入ru測ce量liang電dian路lu的de方fang式shi不bu同tong及ji與yu有you用yong信xin號hao的de關guan係xi,可ke將jiang噪zao聲sheng幹gan擾rao分fen為wei差cha模mo幹gan擾rao與yu共gong模mo幹gan擾rao。
chamoganraoshijianceyibiaodeyigexinhaoshuruduanyuxiangduiyulingyigexinhaoshuruduanzidedianweixinshifashengbianhuaerchanshengdeganrao,jiganraoxinhaoyuyouyongxinhaoshidiejiazaiyiqi,zhijiezuoyongyushuruduan,yinci,tazhijieyingxiangceliangjieguo。
共模幹擾是相對於公共的電位基點(通常為接地點)。在(zai)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao)的(de)兩(liang)個(ge)輸(shu)入(ru)端(duan)子(zi)上(shang)同(tong)時(shi)出(chu)現(xian)的(de)幹(gan)擾(rao),雖(sui)然(ran)這(zhe)種(zhong)幹(gan)擾(rao)不(bu)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)測(ce)量(liang)的(de)結(jie)果(guo),但(dan)是(shi),當(dang)信(xin)號(hao)輸(shu)入(ru)電(dian)路(lu)參(can)數(shu)不(bu)對(dui)稱(cheng)時(shi),這(zhe)種(zhong)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)就(jiu)會(hui)轉(zhuan)化(hua)為(wei)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao),對(dui)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang),而(er)在(zai)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)中(zhong),由(you)於(yu)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)的(de)電(dian)壓(ya)值(zhi)一(yi)般(ban)都(dou)比(bi)較(jiao)大(da),而(er)且(qie)其(qi)耦(ou)合(he)機(ji)理(li)及(ji)其(qi)耦(ou)合(he)電(dian)路(lu)也(ye)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za),排(pai)除(chu)較(jiao)為(wei)困(kun)難(nan),所(suo)以(yi),共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)比(bi)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)對(dui)測(ce)量(liang)的(de)影(ying)響(xiang)更(geng)為(wei)嚴(yan)重(zhong)。
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5 電磁幹擾的排除
電dian磁ci幹gan擾rao對dui測ce量liang結jie果guo的de影ying響xiang程cheng度du是shi相xiang對dui於yu信xin號hao而er言yan,高gao電dian平ping信xin號hao允yun許xu有you較jiao大da的de幹gan擾rao,而er信xin號hao電dian平ping信xin號hao允yun許xu有you較jiao大da的de幹gan擾rao,而er信xin號hao電dian平ping越yue低di,對dui幹gan擾rao的de限xian製zhi也ye就jiu越yue嚴yan格ge,通tong常chang幹gan擾rao的de頻pin度du範fan圍wei很hen寬kuan,但dan對dui一yi台tai電dian子zi儀yi器qi來lai說shuo,並bing不bu是shi所suo有you頻pin率lv的de幹gan擾rao所suo造zao成cheng的de結jie果guo都dou有you相xiang同tong的de,對dui直zhi流liu測ce量liang儀yi表biao,由you於yu儀yi器qi本ben身shen具ju有you低di通tong濾lv波bo特te性xing,因yin此ci對dui頻pin率lv較jiao高gao的de交jiao流liu幹gan擾rao不bu敏min感gan;對於低頻測量儀器,若輸入端裝有濾波器,則可將通常以外的幹擾濾除;但是,對於工頻幹擾,用濾波器會將50Hz的de有you用yong信xin號hao濾lv掉diao,因yin此ci工gong頻pin幹gan擾rao是shi對dui低di頻pin電dian子zi儀yi表biao的de最zui嚴yan重zhong且qie不bu易yi除chu去qu的de幹gan擾rao,對dui於yu寬kuan頻pin帶dai電dian子zi儀yi表biao,在zai工gong作zuo頻pin帶dai內nei的de各ge種zhong幹gan擾rao都dou將jiang起qi作zuo用yong。抑yi製zhi幹gan擾rao應ying著zhe眼yan於yu噪zao聲sheng形xing成cheng的de三san個ge要yao素su,根gen據ju具ju體ti情qing況kuang,有you針zhen對dui性xing地di采cai用yong相xiang應ying措cuo施shi。一yi般ban常chang用yong采cai用yong的de有you五wu種zhong方fang法fa:
5.1接地
在進行電子測量時,接地是抑製幹擾的主要方法之一,即將設備的地線或接地麵與大地實行低阻抗連接,接地主要目的是:
(1)給出設備的零電位基準(統一參考電位點);
(2)防止在設備外殼或屏蔽層上由於電荷積聚,電壓上升而造成人身和儀器的不安全,或引起火花放電;
(3)將設備機殼或屏蔽層等接地,給高頻幹擾電壓形成一個低阻抗通路,以防止它對電子設備的幹擾。
5.2連接線
zaidianziceliangzhuangzhihebeicedianzichanpinzhong,xuyaohenduodelianjiexian,lianjiedaoxianshiyinqiganraodezhongyaoyuanyin,yingkaolvzhengquebuzhizhexielianjiexian,jianshaogezhongjishengouhe。daoxiandeyinxiandianganduiyudipinlaishuo,meiyoudadeyingxiang,danduigaopindeyingxiangshibunenghushide,bixujinliangjianshaoyinxiandiangan,weileyizhiganyingganrao,gaopinshiyingcaiyongtongzhoudianlanhuopingbishuangjiaozhixian,qiedaoxianyingjinkenengduan;在測試係統中,有不同用途的連接導線,如電源線、射頻線、音頻線、控kong製zhi線xian等deng,要yao進jin行xing分fen類lei,使shi不bu同tong類lei別bie的de導dao線xian盡jin量liang遠yuan離li,且qie不bu要yao平ping行xing排pai列lie,為wei了le避bi免mian輻fu射she耦ou合he,連lian接jie導dao線xian最zui好hao使shi用yong屏ping蔽bi線xian,此ci外wai導dao線xian的de粗cu細xi與yu噪zao聲sheng有you關guan,要yao選xuan擇ze適shi當dang的de連lian接jie導dao線xian,是shi測ce量liang前qian的de準zhun備bei。
5.3屏蔽
weileyizhidianciganrao,wulunshiwaibuganrao,haishineibuganrao,doubixuduiganraoyuanhuojieshouqijinxingpingbi,raner,zaidianziceliangzhong,zhezhongfangfazhinengyingyongyuyizhiwaibuganrao,duiyuceshixitongneideganrao,caiyongpingbishibutaikeneng。
5.4浮置
浮置是指電子測量裝置的公共線(信號地線)不(bu)接(jie)大(da)地(di)。浮(fu)置(zhi)與(yu)屏(ping)蔽(bi)接(jie)地(di)相(xiang)反(fan),屏(ping)蔽(bi)接(jie)地(di)的(de)目(mu)的(de)是(shi)將(jiang)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)從(cong)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)引(yin)開(kai),即(ji)不(bu)讓(rang)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)經(jing)信(xin)號(hao)線(xian),而(er)是(shi)讓(rang)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)機(ji)殼(ke)或(huo)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)到(dao)大(da)地(di),浮(fu)置(zhi)是(shi)阻(zu)斷(duan)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)的(de)通(tong)路(lu),測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)被(bei)浮(fu)置(zhi)後(hou),加(jia)大(da)了(le)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)公(gong)共(gong)線(xian)與(yu)大(da)地(di)之(zhi)間(jian)的(de)阻(zu)抗(kang),大(da)大(da)減(jian)少(shao)了(le)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu),可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)抑(yi)製(zhi)能(neng)力(li)。
但是,浮置不是絕對的,測試係統公共線與大地之間的阻抗雖然很大(絕緣電阻級),可大大地減少電阻性漏電流幹擾,但它們之間仍存在寄生電容,即容性漏電流仍存在。
5.5濾波
lvboshiyizhihefangzhiganraodeyixiangzhongyaocuoshi,wulunshiyizhiganraoyuanhexiaochuouhehuotigaoxitongdekangganraonengli,douyoukeyicaiyonglvbojishu,renheshiyongjiaoliudianyuandedianzishebei,zaoshenghuitongguodianyuanxianchuandaoouhedaodianluzhong,xingchengganrao,weileyizhizhezhongganrao,zaiceshixitongdejiaoliudianyuanjinxianduanshiyonglvboqishishifenbiyaodeyeshichangyongdekangganraofangfa。
在zai測ce量liang過guo程cheng中zhong,會hui遇yu到dao各ge種zhong各ge樣yang的de問wen題ti,需xu要yao測ce量liang技ji術shu人ren員yuan認ren真zhen進jin行xing分fen析xi解jie決jue,不bu要yao輕qing易yi被bei測ce電dian子zi產chan品pin下xia不bu合he格ge結jie論lun,一yi定ding要yao分fen清qing是shi測ce量liang儀yi器qi問wen題ti、測量方法問題、測ce量liang環huan境jing問wen題ti與yu其qi無wu關guan時shi,才cai可ke給gei被bei測ce產chan品pin下xia結jie論lun。尤you其qi是shi在zai自zi動dong測ce試shi過guo程cheng中zhong,測ce量liang人ren員yuan要yao善shan於yu分fen析xi測ce量liang結jie果guo,排pai除chu各ge種zhong幹gan擾rao,提ti高gao測ce量liang的de準zhun確que性xing和he可ke靠kao的de數shu據ju。測ce量liang人ren員yuan必bi須xu具ju備bei良liang好hao的de業ye務wu素su質zhi,還hai要yao具ju備bei分fen析xi問wen題ti和he解jie決jue問wen題ti的de能neng力li。
- 電磁兼容測試時自身的電磁兼容問題
- 將設備接地
- 正確布置連接線
- 對幹擾源或接收器進行屏蔽
- 浮置測量係統
- 采用濾波技術
摘要:本(ben)文(wen)提(ti)出(chu)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)測(ce)量(liang)中(zhong)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)的(de)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)相(xiang)互(hu)之(zhi)間(jian)也(ye)存(cun)在(zai)著(zhe)幹(gan)擾(rao)現(xian)象(xiang),嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)了(le)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)的(de)準(zhun)確(que)性(xing),必(bi)須(xu)引(yin)起(qi)檢(jian)測(ce)人(ren)員(yuan)的(de)關(guan)注(zhu)。
1 概述
目前人們已逐步認識到電子產品電磁兼容的關係與生活越來越密切,彩電、計(ji)算(suan)機(ji)和(he)通(tong)訊(xun)產(chan)品(pin)是(shi)否(fou)有(you)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao),這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)狀(zhuang)況(kuang)如(ru)何(he),國(guo)家(jia)對(dui)此(ci)頒(ban)發(fa)了(le)許(xu)多(duo)有(you)關(guan)標(biao)準(zhun),電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)已(yi)成(cheng)為(wei)考(kao)核(he)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)質(zhi)量(liang)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)參(can)數(shu)。電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)是(shi)任(ren)何(he)電(dian)子(zi)工(gong)程(cheng)、係統設備的主要性能指標之一。所謂電磁兼容是指裝置、設備不會由於受到同一電磁環境中其它裝置,設備的電磁發射而導致或遭受不允許的性能降低。例如,在同一房間所容納計算機和彩電、VCD和手機所在電磁環境中都有能正常工作,即在共同的電磁環境中能完成各自功能的共存狀態。
2 電子測量中的電磁兼容問題
當我們開展對電子產品進行電磁兼容測試時,一個很容易忽視的問題,就是電子測量儀器本身也存在著電磁兼容的問題。
因為,在電子測量中,測試係統和儀器設備的功能、精jing度du等deng性xing能neng指zhi標biao是shi衡heng量liang係xi統tong和he儀yi器qi測ce試shi準zhun確que度du的de最zui重zhong要yao的de因yin素su,而er較jiao少shao考kao慮lv測ce試shi係xi統tong與yu儀yi器qi設she備bei自zi身shen的de電dian磁ci兼jian容rong性xing能neng對dui由you於yu電dian磁ci兼jian容rong性xing不bu良liang好hao而er導dao致zhi的de不bu正zheng確que的de測ce量liang結jie果guo往wang往wang被bei忽hu視shi,結jie論lun往wang往wang下xia給gei被bei測ce電dian子zi產chan品pin。許xu多duo測ce試shi係xi統tong是shi由you很hen多duo不bu同tong的de儀yi器qi組zu合he起qi來lai的de,相xiang互hu間jian存cun在zai著zhe不bu同tong程cheng度du的de幹gan擾rao,尤you其qi是shi被bei測ce對dui象xiang電dian磁ci兼jian容rong性xing不bu良liang時shi,與yu測ce試shi係xi統tong間jian的de影ying響xiang是shi非fei常chang嚴yan重zhong的de,甚shen至zhi可ke能neng導dao致zhi錯cuo誤wu的de測ce量liang結jie果guo。本ben人ren在zai參can與yu設she計ji的de581雷達晶液電磁兼容測量時,采用一台德國進口發射(信號發生器)源儀表進行測試,因該儀器有輕微的泄漏,而引起被測產品中的中頻電路自激和幹擾,關掉測試儀表,自激消除。又例如本人開展用RS-2、TS-3信號源對XB-35彩電訊號發生器進行檢定時,特別是在小信號測量(如靈敏度)的de情qing況kuang下xia,幹gan擾rao尤you為wei嚴yan重zhong,影ying響xiang測ce試shi。因yin此ci,從cong事shi質zhi量liang檢jian驗yan工gong作zuo的de技ji術shu人ren員yuan都dou應ying了le解jie和he掌zhang握wo電dian磁ci兼jian容rong原yuan理li,並bing在zai實shi際ji工gong作zuo中zhong運yun用yong有you關guan技ji術shu,解jie決jue測ce量liang過guo程cheng中zhong遇yu到dao的de電dian磁ci兼jian容rong問wen題ti。分fen清qing是shi產chan品pin問wen題ti、還是測試本身的問題。
事shi實shi上shang,任ren何he的de檢jian驗yan裝zhuang置zhi均jun要yao在zai一yi定ding的de電dian磁ci環huan境jing下xia工gong作zuo,電dian磁ci環huan境jing中zhong的de意yi外wai的de電dian磁ci能neng量liang會hui使shi檢jian驗yan裝zhuang置zhi的de技ji術shu性xing能neng降jiang低di,或huo造zao成cheng永yong久jiu性xing的de破po壞huai,這zhe種zhong電dian磁ci效xiao應ying主zhu要yao取qu決jue於yu檢jian驗yan裝zhuang置zhi的de敏min感gan特te性xing。電dian磁ci環huan境jing特te性xing,為wei了le避bi免mian這zhe種zhong電dian磁ci損sun害hai,必bi須xu對dui電dian磁ci環huan境jing進jin行xing分fen析xi。電dian磁ci環huan境jing往wang往wang是shi由you大da量liang的de不bu同tong特te性xing的de幹gan擾rao源yuan主zhu生sheng,決jue定ding的de因yin素su很hen多duo,而er且qie是shi隨sui機ji變bian化hua的de,這zhe些xie幹gan擾rao會hui影ying響xiang測ce試shi係xi統tong和he儀yi器qi設she備bei的de可ke靠kao性xing和he使shi用yong性xing,為wei了le控kong製zhi電dian磁ci幹gan擾rao,就jiu要yao識shi別bie各ge類lei幹gan擾rao,並bing采cai取qu相xiang應ying的de防fang護hu方fang法fa。學xue會hui區qu分fen電dian磁ci幹gan擾rao的de本ben質zhi部bu分fen。
3 透過現象看本質
我們在開展測量時,有的電子測量裝置在工作中,有時會出現某些不正常的現象,如指針式儀表會出現抖動,突跳現象;數shu字zi式shi儀yi表biao的de數shu碼ma出chu現xian不bu規gui則ze的de跳tiao動dong現xian象xiang等deng,產chan生sheng這zhe些xie現xian象xiang的de原yuan因yin,一yi方fang麵mian可ke能neng是shi由you於yu儀yi表biao本ben身shen電dian路lu結jie構gou不bu合he理li,工gong作zuo原yuan理li不bu完wan善shan,元yuan器qi件jian質zhi量liang差cha,製zhi造zao工gong藝yi存cun在zai缺que陷xian等deng問wen題ti,這zhe種zhong現xian象xiang在zai國guo產chan測ce量liang儀yi器qi中zhong常chang常chang出chu現xian,也ye不bu排pai除chu泊bo外wai品pin也ye存cun在zai這zhe方fang麵mian的de問wen題ti;另一方麵可能是由於儀表的工作環境(條件)發生變化,如電源電壓、頻率波動、環huan境jing溫wen度du變bian化hua以yi及ji受shou其qi它ta電dian氣qi設she備bei的de影ying響xiang,特te別bie是shi當dang被bei檢jian信xin號hao很hen微wei弱ruo時shi,這zhe種zhong影ying響xiang就jiu顯xian得de更geng加jia嚴yan重zhong和he突tu出chu,這zhe種zhong對dui電dian子zi測ce量liang裝zhuang置zhi的de測ce量liang結jie果guo起qi影ying響xiang作zuo用yong的de各ge種zhong外wai部bu的de和he內nei部bu的de無wu用yong信xin號hao而er幹gan擾rao,通tong過guo現xian象xiang分fen析xi本ben質zhi,為wei了le消xiao除chu或huo削xue弱ruo各ge種zhong幹gan擾rao對dui電dian子zi測ce量liang裝zhuang置zhi工gong作zuo的de影ying響xiang,必bi須xu采cai取qu各ge種zhong必bi要yao的de措cuo施shi。因yin此ci,從cong事shi電dian子zi測ce量liang的de技ji術shu人ren員yuan,在zai遇yu到dao上shang述shu類lei似si現xian象xiang,出chu現xian測ce量liang異yi常chang或huo不bu可ke信xin服fu的de測ce量liang結jie果guo時shi,不bu能neng簡jian單dan地di認ren為wei儀yi器qi或huo被bei測ce樣yang品pin出chu現xian問wen題ti,而er應ying該gai首shou先xian檢jian查zha是shi否fou存cun在zai幹gan擾rao,查zha找zhao幹gan擾rao源yuan,並bing應ying盡jin量liang排pai除chu各ge種zhong幹gan擾rao,使shi測ce量liang更geng加jia準zhun確que。
對存在的問題應進行分析,在電子測量裝置中,存在著各種聯係,可分為內部和外部聯係。外部聯係如:輸入信號、輸出信號、電源以及外部環境條件(包括溫度、濕度、壓力、各種場強),這(zhe)些(xie)外(wai)部(bu)因(yin)素(su),當(dang)處(chu)於(yu)正(zheng)常(chang)狀(zhuang)況(kuang)時(shi),對(dui)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)和(he)儀(yi)器(qi)表(biao)並(bing)沒(mei)有(you)什(shen)麼(me)壞(huai)影(ying)響(xiang),有(you)些(xie)還(hai)是(shi)必(bi)需(xu)和(he)有(you)用(yong)的(de),但(dan)是(shi)當(dang)這(zhe)些(xie)外(wai)部(bu)因(yin)素(su)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi),將(jiang)對(dui)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)發(fa)生(sheng)影(ying)響(xiang),便(bian)變(bian)成(cheng)為(wei)有(you)害(hai)的(de)聯(lian)係(xi),成(cheng)為(wei)外(wai)界(jie)幹(gan)擾(rao)的(de)來(lai)源(yuan)。儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)和(he)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)內(nei)部(bu)各(ge)部(bu)分(fen)之(zhi)間(jian)也(ye)是(shi)相(xiang)互(hu)聯(lian)係(xi)的(de),如(ru)信(xin)號(hao)的(de)正(zheng)向(xiang)傳(chuan)輸(shu),屬(shu)有(you)用(yong)的(de)聯(lian)係(xi),而(er)各(ge)部(bu)分(fen)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)的(de)寄(ji)生(sheng)耦(ou)合(he),便(bian)函(han)屬(shu)於(yu)有(you)害(hai)的(de)聯(lian)係(xi)了(le),因(yin)此(ci),必(bi)須(xu)想(xiang)方(fang)設(she)法(fa)割(ge)斷(duan)或(huo)削(xue)弱(ruo)那(na)些(xie)有(you)害(hai)的(de)聯(lian)係(xi),同(tong)時(shi)又(you)不(bu)對(dui)那(na)些(xie)為(wei)了(le)正(zheng)常(chang)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)和(he)工(gong)作(zuo)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)聯(lian)係(xi)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)或(huo)損(sun)害(hai)。
對(dui)於(yu)來(lai)自(zi)外(wai)部(bu)的(de)幹(gan)擾(rao),可(ke)通(tong)過(guo)適(shi)當(dang)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)措(cuo)施(shi)加(jia)以(yi)解(jie)決(jue)。對(dui)於(yu)來(lai)自(zi)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)和(he)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)的(de)內(nei)部(bu)幹(gan)擾(rao),可(ke)通(tong)過(guo)裝(zhuang)置(zhi)的(de)正(zheng)確(que)設(she)計(ji)及(ji)合(he)理(li)布(bu)局(ju)加(jia)以(yi)消(xiao)除(chu)削(xue)弱(ruo)。實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming),不(bu)同(tong)的(de)測(ce)量(liang)原(yuan)理(li)和(he)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)受(shou)幹(gan)擾(rao)的(de)影(ying)響(xiang)不(bu)同(tong),同(tong)時(shi),幹(gan)擾(rao)對(dui)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)和(he)儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)工(gong)作(zuo)的(de)影(ying)響(xiang)是(shi)通(tong)過(guo)其(qi)內(nei)在(zai)原(yuan)因(yin)作(zuo)用(yong)的(de)。
針對以上所述,透過現象看本質是研究電子測量裝置和儀器儀表的抗幹擾問題,不能完全歸結為防護措施問題,而應當與工作原理、測試方法結合一起研究,做到具體問題區別對待。
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4 電磁幹擾的產生和分析
在檢測中我們遇到電磁幹擾,最常見的有電噪聲,即疊加在有用信號上的擾亂信號傳輸、shiyuanlaideyouyongxinhaofashengjibiandedianwuliliang,jianchengzaosheng。jianceyibiaozaigongzuoshi,zaoshengzongshidiejiazaiyouyongxinhaoshang,yingxiangceliangjieguo,youshishenzhihuiwanquanjiangyouyongxinhaoyanmeidiao,shicelianggongzuowufajinxing,zaiceliangguochengzhongyingjinliangtigaoxinzaobi,shiyouyongxinhaoyizhizaoshengdeganrao。
4.1噪聲的產生
噪聲的種類繁多,其產生、傳遞及抑製的方法也各不相同,以產生的原因來分類,有內部噪聲和外部噪聲。
內部噪聲是指檢測儀表和裝置內部或器件本身產生的噪聲,常見的有:熱噪聲、散粒噪聲、接觸噪聲、感應噪聲、交流噪聲、振蕩噪聲、反射噪聲及其它。
外部噪聲是指從外部侵入檢測儀表和裝置的噪聲,主要有自然噪聲和人為噪聲二類,自然噪聲指大氣噪聲、太陽噪聲、宇宙噪聲。人為噪聲有放電噪聲、高頻噪聲、工頻噪聲、輻射噪聲等,其中影響比較嚴重的是工頻噪聲,工頻噪聲是電力輸配電線路、工頻電源由於工頻感應、靜電感應、電磁感應、大地漏電流等形成的噪聲,對檢測儀表是影響最大的幹擾;而輻射噪聲是由大功率發射、接收裝置等產生的噪聲,通過輻射或通過電源線會給電子測量裝置造成很大的幹擾。
4.2噪聲的傳播
噪zao聲sheng的de傳chuan播bo來lai源yuan於yu噪zao聲sheng源yuan,不bu同tong的de噪zao聲sheng必bi有you各ge自zi不bu同tong的de噪zao聲sheng源yuan,噪zao聲sheng源yuan必bi須xu通tong過guo一yi定ding的de耦ou合he途tu徑jing進jin行xing傳chuan播bo,才cai能neng將jiang噪zao聲sheng送song至zhi檢jian測ce儀yi表biao和he裝zhuang置zhi中zhong,對dui其qi正zheng常chang工gong作zuo造zao成cheng影ying響xiang而er形xing成cheng 幹擾,因此,噪聲形成幹擾必須具備以下途徑:a、噪聲源;b、對噪聲敏感的接收電路或裝置;c、噪聲源到接收電路之間的噪聲通道。
噪聲可能通過公共導線(如公用電源、公用連線等),設(she)備(bei)間(jian)電(dian)容(rong)相(xiang)鄰(lin)導(dao)線(xian)的(de)互(hu)感(gan)空(kong)間(jian)輻(fu)射(she)以(yi)及(ji)交(jiao)變(bian)電(dian)磁(ci)場(chang)中(zhong)的(de)導(dao)線(xian)途(tu)徑(jing),將(jiang)噪(zao)聲(sheng)源(yuan)耦(ou)合(he)和(he)合(he)到(dao)接(jie)收(shou)電(dian)路(lu)中(zhong),耦(ou)合(he)方(fang)式(shi)主(zhu)要(yao)有(you)傳(chuan)導(dao)耦(ou)合(he)和(he)輻(fu)射(she)耦(ou)合(he),有(you)些(xie)噪(zao)聲(sheng)可(ke)通(tong)過(guo)傳(chuan)導(dao)和(he)輻(fu)射(she)兩(liang)種(zhong)途(tu)徑(jing)傳(chuan)輸(shu)。
傳導耦合分為電容性耦合、電感性耦合、公共阻抗耦合和漏電流耦合。
電容性耦合是由檢測儀表和裝置內的寄生電容形成的耦合,其幹擾電壓正比於噪聲源的角頻率、分布電容、接收電路的輸入阻抗。
電dian感gan性xing耦ou合he是shi由you於yu噪zao聲sheng源yuan中zhong通tong過guo交jiao變bian電dian流liu所suo形xing成cheng的de交jiao變bian磁ci場chang與yu周zhou圍wei回hui路lu交jiao鏈lian,在zai高gao敏min感gan接jie收shou回hui路lu中zhong產chan生sheng感gan應ying而er形xing成cheng,其qi幹gan擾rao電dian壓ya正zheng比bi於yu噪zao聲sheng源yuan角jiao頻pin率lv、互感係數和噪聲源電流。
公共阻抗耦合是由於兩個電路存在著公共阻抗,當一個電路中有電流通過時,通過公共阻抗便在另一個電路中產生幹擾電壓、形成公共阻抗耦合幹擾,其幹擾電壓正比於公共阻抗和噪聲源電流。公共阻抗耦合是檢測儀表中常見的一種幹擾,一般有以下幾種形式:
youdianyuanguzuxingchengdegonggongzukangouheganrao,dangyongtongyigedianyuantongshiduiduogeyibiaogongdianshi,ruyougaodianpingdianludeshuchudianliuliuguodianyuan,zhegedianliujiuhuizaidianyuanneizushangchanshengyajiang,xingchengganraodianya,zaochengduiqitadidianpingdianludeganrao。
xinhaoshuchudianluxianghuganrao,dangdianziceliangzhuangzhidexinhaoshuchudianludaiyouduolufuzaishi,ruguoyourenyilufuzaifashengbianhua,cibianhuazhejiangtongguoshuchuzukanggonggongouheeryingxiangdaoqitashuchudianlu。
由(you)接(jie)地(di)線(xian)阻(zu)抗(kang)形(xing)成(cheng)的(de)公(gong)共(gong)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao),如(ru)果(guo)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)公(gong)共(gong)線(xian)接(jie)地(di)時(shi),若(ruo)在(zai)接(jie)地(di)線(xian)上(shang)有(you)較(jiao)大(da)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo),會(hui)通(tong)過(guo)接(jie)地(di)線(xian)阻(zu)抗(kang)產(chan)生(sheng)公(gong)共(gong)阻(zu)抗(kang)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao)。
漏電流耦合是由於絕緣不良時,電流經絕緣電阻的漏電流所引起的噪聲幹擾。
電磁輻射耦合是指幹擾源通過空間輻射將幹擾傳遞給接收電路,接收電路受到幹擾的程度與所處位置的幹擾強度成正比。
4.3電磁幹擾的方式
各ge種zhong噪zao聲sheng源yuan產chan生sheng的de噪zao聲sheng,必bi然ran要yao通tong過guo各ge種zhong耠huo合he通tong道dao進jin入ru電dian子zi測ce量liang裝zhuang置zhi,對dui其qi產chan生sheng幹gan擾rao,引yin起qi測ce量liang誤wu差cha,根gen據ju噪zao聲sheng進jin入ru測ce量liang電dian路lu的de方fang式shi不bu同tong及ji與yu有you用yong信xin號hao的de關guan係xi,可ke將jiang噪zao聲sheng幹gan擾rao分fen為wei差cha模mo幹gan擾rao與yu共gong模mo幹gan擾rao。
chamoganraoshijianceyibiaodeyigexinhaoshuruduanyuxiangduiyulingyigexinhaoshuruduanzidedianweixinshifashengbianhuaerchanshengdeganrao,jiganraoxinhaoyuyouyongxinhaoshidiejiazaiyiqi,zhijiezuoyongyushuruduan,yinci,tazhijieyingxiangceliangjieguo。
共模幹擾是相對於公共的電位基點(通常為接地點)。在(zai)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao)的(de)兩(liang)個(ge)輸(shu)入(ru)端(duan)子(zi)上(shang)同(tong)時(shi)出(chu)現(xian)的(de)幹(gan)擾(rao),雖(sui)然(ran)這(zhe)種(zhong)幹(gan)擾(rao)不(bu)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)測(ce)量(liang)的(de)結(jie)果(guo),但(dan)是(shi),當(dang)信(xin)號(hao)輸(shu)入(ru)電(dian)路(lu)參(can)數(shu)不(bu)對(dui)稱(cheng)時(shi),這(zhe)種(zhong)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)就(jiu)會(hui)轉(zhuan)化(hua)為(wei)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao),對(dui)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang),而(er)在(zai)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)中(zhong),由(you)於(yu)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)的(de)電(dian)壓(ya)值(zhi)一(yi)般(ban)都(dou)比(bi)較(jiao)大(da),而(er)且(qie)其(qi)耦(ou)合(he)機(ji)理(li)及(ji)其(qi)耦(ou)合(he)電(dian)路(lu)也(ye)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za),排(pai)除(chu)較(jiao)為(wei)困(kun)難(nan),所(suo)以(yi),共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)比(bi)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)對(dui)測(ce)量(liang)的(de)影(ying)響(xiang)更(geng)為(wei)嚴(yan)重(zhong)。
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5 電磁幹擾的排除
電dian磁ci幹gan擾rao對dui測ce量liang結jie果guo的de影ying響xiang程cheng度du是shi相xiang對dui於yu信xin號hao而er言yan,高gao電dian平ping信xin號hao允yun許xu有you較jiao大da的de幹gan擾rao,而er信xin號hao電dian平ping信xin號hao允yun許xu有you較jiao大da的de幹gan擾rao,而er信xin號hao電dian平ping越yue低di,對dui幹gan擾rao的de限xian製zhi也ye就jiu越yue嚴yan格ge,通tong常chang幹gan擾rao的de頻pin度du範fan圍wei很hen寬kuan,但dan對dui一yi台tai電dian子zi儀yi器qi來lai說shuo,並bing不bu是shi所suo有you頻pin率lv的de幹gan擾rao所suo造zao成cheng的de結jie果guo都dou有you相xiang同tong的de,對dui直zhi流liu測ce量liang儀yi表biao,由you於yu儀yi器qi本ben身shen具ju有you低di通tong濾lv波bo特te性xing,因yin此ci對dui頻pin率lv較jiao高gao的de交jiao流liu幹gan擾rao不bu敏min感gan;對於低頻測量儀器,若輸入端裝有濾波器,則可將通常以外的幹擾濾除;但是,對於工頻幹擾,用濾波器會將50Hz的de有you用yong信xin號hao濾lv掉diao,因yin此ci工gong頻pin幹gan擾rao是shi對dui低di頻pin電dian子zi儀yi表biao的de最zui嚴yan重zhong且qie不bu易yi除chu去qu的de幹gan擾rao,對dui於yu寬kuan頻pin帶dai電dian子zi儀yi表biao,在zai工gong作zuo頻pin帶dai內nei的de各ge種zhong幹gan擾rao都dou將jiang起qi作zuo用yong。抑yi製zhi幹gan擾rao應ying著zhe眼yan於yu噪zao聲sheng形xing成cheng的de三san個ge要yao素su,根gen據ju具ju體ti情qing況kuang,有you針zhen對dui性xing地di采cai用yong相xiang應ying措cuo施shi。一yi般ban常chang用yong采cai用yong的de有you五wu種zhong方fang法fa:
5.1接地
在進行電子測量時,接地是抑製幹擾的主要方法之一,即將設備的地線或接地麵與大地實行低阻抗連接,接地主要目的是:
(1)給出設備的零電位基準(統一參考電位點);
(2)防止在設備外殼或屏蔽層上由於電荷積聚,電壓上升而造成人身和儀器的不安全,或引起火花放電;
(3)將設備機殼或屏蔽層等接地,給高頻幹擾電壓形成一個低阻抗通路,以防止它對電子設備的幹擾。
5.2連接線
zaidianziceliangzhuangzhihebeicedianzichanpinzhong,xuyaohenduodelianjiexian,lianjiedaoxianshiyinqiganraodezhongyaoyuanyin,yingkaolvzhengquebuzhizhexielianjiexian,jianshaogezhongjishengouhe。daoxiandeyinxiandianganduiyudipinlaishuo,meiyoudadeyingxiang,danduigaopindeyingxiangshibunenghushide,bixujinliangjianshaoyinxiandiangan,weileyizhiganyingganrao,gaopinshiyingcaiyongtongzhoudianlanhuopingbishuangjiaozhixian,qiedaoxianyingjinkenengduan;在測試係統中,有不同用途的連接導線,如電源線、射頻線、音頻線、控kong製zhi線xian等deng,要yao進jin行xing分fen類lei,使shi不bu同tong類lei別bie的de導dao線xian盡jin量liang遠yuan離li,且qie不bu要yao平ping行xing排pai列lie,為wei了le避bi免mian輻fu射she耦ou合he,連lian接jie導dao線xian最zui好hao使shi用yong屏ping蔽bi線xian,此ci外wai導dao線xian的de粗cu細xi與yu噪zao聲sheng有you關guan,要yao選xuan擇ze適shi當dang的de連lian接jie導dao線xian,是shi測ce量liang前qian的de準zhun備bei。
5.3屏蔽
weileyizhidianciganrao,wulunshiwaibuganrao,haishineibuganrao,doubixuduiganraoyuanhuojieshouqijinxingpingbi,raner,zaidianziceliangzhong,zhezhongfangfazhinengyingyongyuyizhiwaibuganrao,duiyuceshixitongneideganrao,caiyongpingbishibutaikeneng。
5.4浮置
浮置是指電子測量裝置的公共線(信號地線)不(bu)接(jie)大(da)地(di)。浮(fu)置(zhi)與(yu)屏(ping)蔽(bi)接(jie)地(di)相(xiang)反(fan),屏(ping)蔽(bi)接(jie)地(di)的(de)目(mu)的(de)是(shi)將(jiang)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)從(cong)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)引(yin)開(kai),即(ji)不(bu)讓(rang)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)經(jing)信(xin)號(hao)線(xian),而(er)是(shi)讓(rang)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)機(ji)殼(ke)或(huo)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)到(dao)大(da)地(di),浮(fu)置(zhi)是(shi)阻(zu)斷(duan)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)的(de)通(tong)路(lu),測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)被(bei)浮(fu)置(zhi)後(hou),加(jia)大(da)了(le)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)公(gong)共(gong)線(xian)與(yu)大(da)地(di)之(zhi)間(jian)的(de)阻(zu)抗(kang),大(da)大(da)減(jian)少(shao)了(le)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu),可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)抑(yi)製(zhi)能(neng)力(li)。
但是,浮置不是絕對的,測試係統公共線與大地之間的阻抗雖然很大(絕緣電阻級),可大大地減少電阻性漏電流幹擾,但它們之間仍存在寄生電容,即容性漏電流仍存在。
5.5濾波
lvboshiyizhihefangzhiganraodeyixiangzhongyaocuoshi,wulunshiyizhiganraoyuanhexiaochuouhehuotigaoxitongdekangganraonengli,douyoukeyicaiyonglvbojishu,renheshiyongjiaoliudianyuandedianzishebei,zaoshenghuitongguodianyuanxianchuandaoouhedaodianluzhong,xingchengganrao,weileyizhizhezhongganrao,zaiceshixitongdejiaoliudianyuanjinxianduanshiyonglvboqishishifenbiyaodeyeshichangyongdekangganraofangfa。
在zai測ce量liang過guo程cheng中zhong,會hui遇yu到dao各ge種zhong各ge樣yang的de問wen題ti,需xu要yao測ce量liang技ji術shu人ren員yuan認ren真zhen進jin行xing分fen析xi解jie決jue,不bu要yao輕qing易yi被bei測ce電dian子zi產chan品pin下xia不bu合he格ge結jie論lun,一yi定ding要yao分fen清qing是shi測ce量liang儀yi器qi問wen題ti、測量方法問題、測ce量liang環huan境jing問wen題ti與yu其qi無wu關guan時shi,才cai可ke給gei被bei測ce產chan品pin下xia結jie論lun。尤you其qi是shi在zai自zi動dong測ce試shi過guo程cheng中zhong,測ce量liang人ren員yuan要yao善shan於yu分fen析xi測ce量liang結jie果guo,排pai除chu各ge種zhong幹gan擾rao,提ti高gao測ce量liang的de準zhun確que性xing和he可ke靠kao的de數shu據ju。測ce量liang人ren員yuan必bi須xu具ju備bei良liang好hao的de業ye務wu素su質zhi,還hai要yao具ju備bei分fen析xi問wen題ti和he解jie決jue問wen題ti的de能neng力li。
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