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:benwentichudianzichanpindediancijianrongceliangzhongbukehushidedianziceliangyiqixianghuzhijianyecunzaizheganraoxianxiang,yanzhongyingxiangleceliangjieguodezhunquexing,bixuyinqijiancerenyuandeguanzhu。
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(de)581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)deqingkuangxia,ganraoyouweiyanzhong,yingxiangceshi。yinci,congshizhiliangjianyangongzuodejishurenyuandouyinglejiehezhangwodiancijianrongyuanli,bingzaishijigongzuozhongyunyongyouguanjishu,jiejueceliangguochengzhongyudaodediancijianrongwenti。fenqingshichanpinwenti、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;shuzishiyibiaodeshumachuxianbuguizedetiaodongxianxiangdeng,chanshengzhexiexianxiangdeyuanyin,yifangmiankenengshiyouyuyibiaobenshendianlujiegoubuheli,gongzuoyuanlibuwanshan,yuanqijianzhiliangcha,zhizaogongyicunzaiquexiandengwenti,zhezhongxianxiangzaiguochanceliangyiqizhongchangchangchuxian,yebupaichubowaipinyecunzaizhefangmiandewenti;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),zhexiewaibuyinsu,dangchuyuzhengchangzhuangkuangshi,duidianziceliangzhuangzhiheyiqibiaobingmeiyoushenmehuaiyingxiang,youxiehaishibixuheyouyongde,danshidangzhexiewaibuyinsufashengbianhuashi,jiangduidianziceliangzhuangzhifashengyingxiang,bianbianchengweiyouhaidelianxi,chengweiwaijieganraodelaiyuan。yiqiyibiaohedianziceliangzhuangzhideneibugebufenzhijianyeshixianghulianxide,ruxinhaodezhengxiangchuanshu,shuyouyongdelianxi,ergebufenzhijiancunzaidejishengouhe,bianhanshuyuyouhaidelianxile,yinci,bixuxiangfangshefageduanhuoxueruonaxieyouhaidelianxi,tongshiyoubuduinaxieweilezhengchangjinxingcelianghegongzuosuoxuyaodelianxichanshengyingxianghuosunhai。
duiyulaiziwaibudeganrao,ketongguoshidangdekangganraocuoshijiayijiejue。duiyulaizidianziceliangzhuangzhiheyiqiyibiaodeneibuganrao,ketongguozhuangzhidezhengqueshejijihelibujujiayixiaochuxueruo。shijianzhengming,butongdeceliangyuanliheceliangfangfashouganraodeyingxiangbutong,tongshi,ganraoduidianziceliangzhuangzhiheyiqiyibiaogongzuodeyingxiangshitongguoqineizaiyuanyinzuoyongde。
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
zaoshengdechuanbolaiyuanyuzaoshengyuan,butongdezaoshengbiyougezibutongdezaoshengyuan,zaoshengyuanbixutongguoyidingdeouhetujingjinxingchuanbo,cainengjiangzaoshengsongzhijianceyibiaohezhuangzhizhong,duiqizhengchanggongzuozaochengyingxiangerxingcheng 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。
dianganxingouheshiyouyuzaoshengyuanzhongtongguojiaobiandianliusuoxingchengdejiaobiancichangyuzhouweihuilujiaolian,zaigaominganjieshouhuiluzhongchanshengganyingerxingcheng,qiganraodianyazhengbiyuzaoshengyuanjiaopinlv、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
gezhongzaoshengyuanchanshengdezaosheng,biranyaotongguogezhonghuohetongdaojinrudianziceliangzhuangzhi,duiqichanshengganrao,yinqiceliangwucha,genjuzaoshengjinruceliangdianludefangshibutongjiyuyouyongxinhaodeguanxi,kejiangzaoshengganraofenweichamoganraoyugongmoganrao。
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
在zai電dian子zi測ce量liang裝zhuang置zhi和he被bei測ce電dian子zi產chan品pin中zhong,需xu要yao很hen多duo的de連lian接jie線xian,連lian接jie導dao線xian是shi引yin起qi幹gan擾rao的de重zhong要yao原yuan因yin,應ying考kao慮lv正zheng確que布bu置zhi這zhe些xie連lian接jie線xian,減jian少shao各ge種zhong寄ji生sheng耦ou合he。導dao線xian的de引yin線xian電dian感gan對dui於yu低di頻pin來lai說shuo,沒mei有you大da的de影ying響xiang,但dan對dui高gao頻pin的de影ying響xiang是shi不bu能neng忽hu視shi的de,必bi須xu盡jin量liang減jian少shao引yin線xian電dian感gan,為wei了le抑yi製zhi感gan應ying幹gan擾rao,高gao頻pin時shi應ying采cai用yong同tong軸zhou電dian纜lan或huo屏ping蔽bi雙shuang絞jiao織zhi線xian,且qie導dao線xian應ying盡jin可ke能neng短duan;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
為(wei)了(le)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao),無(wu)論(lun)是(shi)外(wai)部(bu)幹(gan)擾(rao),還(hai)是(shi)內(nei)部(bu)幹(gan)擾(rao),都(dou)必(bi)須(xu)對(dui)幹(gan)擾(rao)源(yuan)或(huo)接(jie)收(shou)器(qi)進(jin)行(xing)屏(ping)蔽(bi),然(ran)而(er),在(zai)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)中(zhong),這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)隻(zhi)能(neng)應(ying)用(yong)於(yu)抑(yi)製(zhi)外(wai)部(bu)幹(gan)擾(rao),對(dui)於(yu)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)內(nei)的(de)幹(gan)擾(rao),采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)是(shi)不(bu)太(tai)可(ke)能(neng)。
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
濾lv波bo是shi抑yi製zhi和he防fang止zhi幹gan擾rao的de一yi項xiang重zhong要yao措cuo施shi,無wu論lun是shi抑yi製zhi幹gan擾rao源yuan和he消xiao除chu耦ou合he或huo提ti高gao係xi統tong的de抗kang幹gan擾rao能neng力li,都dou有you可ke以yi采cai用yong濾lv波bo技ji術shu,任ren何he使shi用yong交jiao流liu電dian源yuan的de電dian子zi設she備bei,噪zao聲sheng會hui通tong過guo電dian源yuan線xian傳chuan導dao耦ou合he到dao電dian路lu中zhong,形xing成cheng幹gan擾rao,為wei了le抑yi製zhi這zhe種zhong幹gan擾rao,在zai測ce試shi係xi統tong的de交jiao流liu電dian源yuan進jin線xian端duan使shi用yong濾lv波bo器qi是shi十shi分fen必bi要yao的de也ye是shi常chang用yong的de抗kang幹gan擾rao方fang法fa。
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:benwentichudianzichanpindediancijianrongceliangzhongbukehushidedianziceliangyiqixianghuzhijianyecunzaizheganraoxianxiang,yanzhongyingxiangleceliangjieguodezhunquexing,bixuyinqijiancerenyuandeguanzhu。
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(de)581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)deqingkuangxia,ganraoyouweiyanzhong,yingxiangceshi。yinci,congshizhiliangjianyangongzuodejishurenyuandouyinglejiehezhangwodiancijianrongyuanli,bingzaishijigongzuozhongyunyongyouguanjishu,jiejueceliangguochengzhongyudaodediancijianrongwenti。fenqingshichanpinwenti、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;shuzishiyibiaodeshumachuxianbuguizedetiaodongxianxiangdeng,chanshengzhexiexianxiangdeyuanyin,yifangmiankenengshiyouyuyibiaobenshendianlujiegoubuheli,gongzuoyuanlibuwanshan,yuanqijianzhiliangcha,zhizaogongyicunzaiquexiandengwenti,zhezhongxianxiangzaiguochanceliangyiqizhongchangchangchuxian,yebupaichubowaipinyecunzaizhefangmiandewenti;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),zhexiewaibuyinsu,dangchuyuzhengchangzhuangkuangshi,duidianziceliangzhuangzhiheyiqibiaobingmeiyoushenmehuaiyingxiang,youxiehaishibixuheyouyongde,danshidangzhexiewaibuyinsufashengbianhuashi,jiangduidianziceliangzhuangzhifashengyingxiang,bianbianchengweiyouhaidelianxi,chengweiwaijieganraodelaiyuan。yiqiyibiaohedianziceliangzhuangzhideneibugebufenzhijianyeshixianghulianxide,ruxinhaodezhengxiangchuanshu,shuyouyongdelianxi,ergebufenzhijiancunzaidejishengouhe,bianhanshuyuyouhaidelianxile,yinci,bixuxiangfangshefageduanhuoxueruonaxieyouhaidelianxi,tongshiyoubuduinaxieweilezhengchangjinxingcelianghegongzuosuoxuyaodelianxichanshengyingxianghuosunhai。
duiyulaiziwaibudeganrao,ketongguoshidangdekangganraocuoshijiayijiejue。duiyulaizidianziceliangzhuangzhiheyiqiyibiaodeneibuganrao,ketongguozhuangzhidezhengqueshejijihelibujujiayixiaochuxueruo。shijianzhengming,butongdeceliangyuanliheceliangfangfashouganraodeyingxiangbutong,tongshi,ganraoduidianziceliangzhuangzhiheyiqiyibiaogongzuodeyingxiangshitongguoqineizaiyuanyinzuoyongde。
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
zaoshengdechuanbolaiyuanyuzaoshengyuan,butongdezaoshengbiyougezibutongdezaoshengyuan,zaoshengyuanbixutongguoyidingdeouhetujingjinxingchuanbo,cainengjiangzaoshengsongzhijianceyibiaohezhuangzhizhong,duiqizhengchanggongzuozaochengyingxiangerxingcheng 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。
dianganxingouheshiyouyuzaoshengyuanzhongtongguojiaobiandianliusuoxingchengdejiaobiancichangyuzhouweihuilujiaolian,zaigaominganjieshouhuiluzhongchanshengganyingerxingcheng,qiganraodianyazhengbiyuzaoshengyuanjiaopinlv、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
gezhongzaoshengyuanchanshengdezaosheng,biranyaotongguogezhonghuohetongdaojinrudianziceliangzhuangzhi,duiqichanshengganrao,yinqiceliangwucha,genjuzaoshengjinruceliangdianludefangshibutongjiyuyouyongxinhaodeguanxi,kejiangzaoshengganraofenweichamoganraoyugongmoganrao。
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
在zai電dian子zi測ce量liang裝zhuang置zhi和he被bei測ce電dian子zi產chan品pin中zhong,需xu要yao很hen多duo的de連lian接jie線xian,連lian接jie導dao線xian是shi引yin起qi幹gan擾rao的de重zhong要yao原yuan因yin,應ying考kao慮lv正zheng確que布bu置zhi這zhe些xie連lian接jie線xian,減jian少shao各ge種zhong寄ji生sheng耦ou合he。導dao線xian的de引yin線xian電dian感gan對dui於yu低di頻pin來lai說shuo,沒mei有you大da的de影ying響xiang,但dan對dui高gao頻pin的de影ying響xiang是shi不bu能neng忽hu視shi的de,必bi須xu盡jin量liang減jian少shao引yin線xian電dian感gan,為wei了le抑yi製zhi感gan應ying幹gan擾rao,高gao頻pin時shi應ying采cai用yong同tong軸zhou電dian纜lan或huo屏ping蔽bi雙shuang絞jiao織zhi線xian,且qie導dao線xian應ying盡jin可ke能neng短duan;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
為(wei)了(le)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao),無(wu)論(lun)是(shi)外(wai)部(bu)幹(gan)擾(rao),還(hai)是(shi)內(nei)部(bu)幹(gan)擾(rao),都(dou)必(bi)須(xu)對(dui)幹(gan)擾(rao)源(yuan)或(huo)接(jie)收(shou)器(qi)進(jin)行(xing)屏(ping)蔽(bi),然(ran)而(er),在(zai)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)中(zhong),這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)隻(zhi)能(neng)應(ying)用(yong)於(yu)抑(yi)製(zhi)外(wai)部(bu)幹(gan)擾(rao),對(dui)於(yu)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)內(nei)的(de)幹(gan)擾(rao),采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)是(shi)不(bu)太(tai)可(ke)能(neng)。
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
濾lv波bo是shi抑yi製zhi和he防fang止zhi幹gan擾rao的de一yi項xiang重zhong要yao措cuo施shi,無wu論lun是shi抑yi製zhi幹gan擾rao源yuan和he消xiao除chu耦ou合he或huo提ti高gao係xi統tong的de抗kang幹gan擾rao能neng力li,都dou有you可ke以yi采cai用yong濾lv波bo技ji術shu,任ren何he使shi用yong交jiao流liu電dian源yuan的de電dian子zi設she備bei,噪zao聲sheng會hui通tong過guo電dian源yuan線xian傳chuan導dao耦ou合he到dao電dian路lu中zhong,形xing成cheng幹gan擾rao,為wei了le抑yi製zhi這zhe種zhong幹gan擾rao,在zai測ce試shi係xi統tong的de交jiao流liu電dian源yuan進jin線xian端duan使shi用yong濾lv波bo器qi是shi十shi分fen必bi要yao的de也ye是shi常chang用yong的de抗kang幹gan擾rao方fang法fa。
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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