1、电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法摘要：目前人们已逐渐认识到电子产品中电磁干扰与日常工业生产中越来越密切，例如工业生产中用作控制温度的温度控制仪表（数字温度仪表）是否受到电磁干扰，能否具有很好的电磁抗干扰能力？人们也日益重视由于电磁干扰所造成的危害，世界上许多国家对此颁发了有关标准，电磁干扰已成为考核电子仪表性能质量的一个重要参数。 关键词：电磁干扰；电子仪器仪表；抑制方法 中图分类号： P634.3 文献标识码： A 引言 电磁干扰是任何电子工程、系统设备的主要性能指标之一。所谓电磁干扰是指装置、设备不会由于受到同一电磁环境中其它装置、设备的电磁发射而导致性能降低，也不会使在同一电磁环境中的其
2、它装置、设备受其电磁发射而导致遭受不允许的性能降低。在同一控制室应容纳的多台电子仪表同时在电磁环境中能够正常工作，即在共同的电磁环境中能完成各自功能的共存状态。 一、电磁干扰的产生 产生电磁干扰必须同时具备三个因素:干扰源、藕合路径和敏感接收器。 （一） 、干扰源 在电子仪器仪表和控制系统中，既有来自仪表或系统内部的电磁干扰，又有来自外部的电磁干扰源。 在电子仪器仪表及控制系统内部，由于电压、电流的突变，元件安装位置酒己线阻抗、振荡电路互连、元件或电路的藕合等都会产生电磁干扰。在电子仪器仪表及控制系统外部，如雷电、无线电雷达、导航系统、广播电视系统、瞬态开关、换向装置、气体火花放电器、电晕放电
3、、接触电位器、正弦波信号源、电磁脉冲等都是干扰源。 （二） 、干扰敏感接收器 干扰敏感接收器是指电磁干扰危害的对象。电磁干扰的危害是指受电磁干扰的影响，使设备、装置本身的性能、特性有轻微的、严重的或毁灭性的损伤或损害，电磁干扰的危害因仪表的敏感程度不同而不同。轻度干扰造成仪表性能下降，重度干扰使仪表或控制系统无法工作，甚至损坏。如人们在收看电视时，由于电磁干扰的影响，使电视屏幕的图象抖动、扭曲、变形和出现雪花状；人们在收听广播时，因受电磁干扰的影响，使收音机发出嗞嗞声，广播无法正常收听；车载的收、发报机，因点火系统的干扰，在运行中无法收、发报；在工业生产中，因电磁干扰的影响，会使数控机床的程序
4、出错，不能正常加工产品；在计算机控制的流水线生产中，因电磁干扰的影响，会打乱计算机的生产程序，严重的还会造成机器或设备的损坏；在医疗上，因受电磁干扰的影响，会使脑电图、心电图、核磁共振仪器等误珍，造成医疗事故。以上所列举的大量例子说明，有了干扰，还必须要有干扰敏感接收器，才能造成干扰源的危害。 （三） 、电子仪器仪表受电磁干扰产生的危害 电磁干扰(缩写为 EMI)，又被人们叫做电磁污染。随着经济的发展，高端精密仪器已经遍及人们的生活，计算机的应用已经普及，因此，电磁干扰对人们的影响不容忽视。在这个高端技术迅速发展的时代，精密的电子仪器仪表在生活中应用的领域不断扩大，对信号的检测的要求也越来越高
5、，所以，如何减少电磁干扰对人们的危害已经成了一大难题。电磁干扰使得许多电子仪器仪表发生偏差，造成严重的后果，例如，人们采用精密的电子仪器仪表进行导航，由于电磁的干扰，导航结果很容易发生偏差，不仅如此，在许多方面电磁干扰都发挥着负面的作用。再如在许多医疗设备当中，某些医疗检测系统常常受到电磁干扰发生异常运行，导致检测结果与事实不符，这些都给医疗工作者带来了严重的影响。诸多事实证明，电磁干扰影响了我们的生活，给我们的生活带来了危害。因而，避免电磁干扰成为了当今社会面临的一个重要的问题，刻不容缓。 二、透过现象看本质 对存在的问题应进行分析，在电子仪器仪表装置中，存在着各种联系，可分为内部和外部联系
6、。外部联系如：输入信号、输出信号、电源以及外部环境条件（包括温度、湿度、压力、各种场强） 。当这些外部因素处于正常状况时，对电子仪器仪表装置并没有坏的影响，有些还是必需而有用的。但是当这些外部因素发生变化时，将对电子仪器仪表装置发生影响，成为有害的联系，成为外界干扰的来源。仪器仪表的内部各部分之间是相互联系的，如信号的正向传输，属有用的联系，而各部分之间存在的寄生耦合，便属于有害的联系了。因此，必须想方设法割断或削弱那些有害的联系，同时又不对那些为了进行正常测量和工作所需要的联系产生影响或损害。 各种噪声源产生的噪声，必须要通过各种耦合通道进入电子测量装置，对其产生干扰，引起测量误差。根据噪声
7、进入测量电路的方式不同及与有用信号的关系，可将噪声干扰分为串模干扰与共模干扰。串模干扰是检测仪表的一个信号输入端子相对于另一个信号输入端子的电位差发生变化而产生的干扰，即干扰信号与有用信号是叠加在一起，直接作用于输入端，因此，它直接影响测量结果。 共模干扰是相对于公共的电位基点（通常为接地点） ，在检测仪表的两个输入端子上同时出现的干扰。虽然这种干扰不直接影响测量的结果，但是，当信号输入电路参数不对称时，这种共模干扰就会转化为串模干扰，对测量结果产生影响，而在实际测量中，由于共模干扰的电压值一般都比较大，而且其耦合机理及其耦合电路也比较复杂，排除较为困难，所以共模干扰对测量的影响更为严重。 三
8、、电子仪器仪表中抑制电磁干扰方法 在电子仪器仪表的制作中，首先要考虑的就是如何抑制电磁干扰，因而，进行电磁兼容性设计变得尤为重要。我们对相关设备进行研究分析发现，产生电磁干扰的原因与某些产生干扰的部位、线路、敏感元件有关，因而我们找到了如何抑制电磁干扰的方法，大致分为以下三种：屏蔽、滤波和接地。 （一） 、滤波 滤波可以抑制电磁的传导干扰。敏感电子设备通过电源线、电话线、控制线、信号线等传导电磁干扰信号。对于传导干扰常采用低通滤波器滤波，可以得到有效抑制。但在进行电磁兼容性设计时，必须考虑滤波器的特性:频率特性、阻抗特性、额定电压及电压损耗、额定电流、漏电电流、绝缘电阻、温度、可靠性、外型尺寸
9、等。常采用无源集中参数元件滤波器和同轴吸收滤波器作低通滤波器。无源集中参数元件滤波器则采用电感线圈和电容组成电容式、电感式、 型、T 型、L 型、C 型滤波器，它可以有效地抑制低频、中频电磁干扰，其抑制的频率可达300MHz。同轴吸收滤波器则在电源进出线所穿的钢管中填充吸收介质，如铁氧体材料，或在电源线上穿上磁珠、磁管等损耗型铁氧体，把瞬变能量转换成热能消耗掉，从而达到抑制干扰的作用。 （二） 、屏蔽 为了抑制电磁干扰，无论是外部干扰，还是内部干扰，都必须对干扰源或接收器进行屏蔽。然而，在电子测量中，这种方法只能应用于抑制外部干扰，对于测试系统内的干扰，采用屏蔽是不大可能的。 （三） 、接地
10、接地是一种抑制干扰的重要方法。大地是一个巨大的电阻，接地是为了将电流引向大地使得电流变得微乎其微，从而产生的电磁也就微乎其微，以此来抑制电磁的干扰。理想状态下，接地体应该是一个零电位、零阻抗的物体，这样将不需要的电流都可以引向接地体，从而避免了电降压的产生。这种理想的接地实体实际上是近似的，与实际还存在这一定的差距。地线设计时应注意：交流电源地与直流电源地分开；模拟电路与数字电路的电源地分开；功率地与弱电地分开；地线应当尽量粗。 结束语 对于不同的设备，对其电磁兼容的要求有相应的标准，在进行电子仪器仪表的设计时，对不同的干扰源，应采用相应的干扰抑制措施，使设备本身的性能在其电磁环境中能正常工作，且对周围的事物又不造成电磁干扰。 参考文献 1 贾艳辉.电子设备电磁干扰的产生及抑制J.山西焦煤科技，2005，(S1). 2 谷立新.电磁干扰抑制技术J.新课程研究(职业教育)，2007(2):24-26.
