化麒,李艷紅,許沖
(國(guó)營(yíng)洛陽丹城無線電廠,河南 洛陽 471000)
電子儀器作為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)主要使用的設(shè)備,在提升設(shè)備使用性能方面有很大的作用。電磁干擾會(huì)使電子儀器在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)故障,影響電子儀器實(shí)際應(yīng)用準(zhǔn)確性。針對(duì)電子儀器在社會(huì)發(fā)展中的主要作用,相關(guān)部門需要在一定程度上增加對(duì)電磁干擾問題的研究,采取合理的方式對(duì)其進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)追根溯源,使電磁干擾問題得到針對(duì)性解決方式,將電子儀器的作用發(fā)揮到最大化[1]。
電磁干擾主要是對(duì)電纜傳輸過程中的傳輸信號(hào)產(chǎn)生影響,這一干擾不但會(huì)阻礙電纜傳輸質(zhì)量,還會(huì)降低實(shí)際傳輸效率,電磁干擾也屬于電子噪聲,不僅可以消減傳輸中所產(chǎn)生的信號(hào),還會(huì)降低電子儀器的實(shí)際功能。電磁干擾現(xiàn)象在最初的時(shí)候只是在電磁信號(hào)領(lǐng)域內(nèi)得到了有效的應(yīng)用,這也表示只有電子設(shè)備才會(huì)收到電磁干擾的負(fù)面影響。電磁干擾的過程中需要出現(xiàn)多個(gè)通道,傳播途徑和干擾源,這幾個(gè)因素也屬于電磁干擾過程中的主要因素。干擾源還可以分為人為干擾和自然干擾,人為干擾主要是以設(shè)備為主要干擾發(fā)起點(diǎn),設(shè)備所產(chǎn)生的電磁波會(huì)在傳遞過程中出現(xiàn)信號(hào)干擾,例如,廣播,雷達(dá)和日常生活中使用的基礎(chǔ)電氣設(shè)施等。自然環(huán)境下電磁干擾的出現(xiàn)則主要以自然界中雷電和靜電為主,這些人為因素和自然因素可以傳輸相同的電磁波,保證能量可以結(jié)合電磁場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行規(guī)律作用。但是電子儀器對(duì)于電磁信號(hào)若沒有教好的免疫能力則會(huì)導(dǎo)致電子儀器功能受損。此外,電子儀器在使用的過程中,對(duì)于耦合現(xiàn)象的出現(xiàn)也較為普遍,還會(huì)產(chǎn)生交叉干擾現(xiàn)象,導(dǎo)致電磁干擾防控措施的實(shí)施無法獲得保證[2]。
(1)內(nèi)部干擾。電子儀器在受到電磁干擾后會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部干擾,內(nèi)部干擾主要指的是儀器內(nèi)部存在的一些信號(hào)干擾,例如電子儀器電線及導(dǎo)線會(huì)因?yàn)槭艿诫姶鸥蓴_影響信號(hào)傳輸效果。還會(huì)因?yàn)橐恍﹥?nèi)部元件的長(zhǎng)期使用的,導(dǎo)致其散熱性能無法滿足其標(biāo)準(zhǔn),因此這時(shí)會(huì)使其面對(duì)信號(hào)干擾的時(shí)候降低抵抗能力,直接影響到設(shè)備穩(wěn)定性及電子儀器運(yùn)行。另外,一些具有較大功率的設(shè)備在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生一定范圍的磁場(chǎng),這時(shí)會(huì)在耦合的基礎(chǔ)上對(duì)電子儀器產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。所以,在電子儀器儀表設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要結(jié)合其他影響因素進(jìn)行設(shè)計(jì),考量到其他影響因素,但即便在這種情況下還是無法完全避免受到電磁干擾的影響,而電子儀器的使用頻率在不斷增加,這時(shí)便使其無法有效避免電磁干擾影響,進(jìn)而致使電磁干擾現(xiàn)象不斷加重,最后使設(shè)備趨于損壞。
(2)外部干擾。電子儀器的外部干擾主要指的是電子儀器除去自身因素的外部影響因素,這對(duì)于設(shè)備的產(chǎn)生有著非常重要的影響。一些大功率電氣儀器外部都具有高壓電能設(shè)施,例如大型變電設(shè)施,電磁波等信號(hào)干擾,所以在實(shí)施電子儀器設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)綜合考量多種影響因素,進(jìn)而使電子儀器抗電磁干擾性能充分發(fā)揮出來??梢圆扇?duì)大型變電設(shè)備及變電設(shè)施的改造手段,使其可以在運(yùn)行過程中合理控制干擾信號(hào),但是因?yàn)閷?shí)際研究成本較高,這也導(dǎo)致一些研究企業(yè)存在猶豫心理。所以,當(dāng)下電子儀器抗電磁干擾信號(hào)功能的實(shí)現(xiàn)大多數(shù)情況下主要以提升儀器自身干擾性能的方式為主[3]。
①靜電感應(yīng):作為自然界中較為常見的放電現(xiàn)象,靜電感應(yīng)出現(xiàn)概率較大。電子儀器在進(jìn)行線路敷設(shè)的過程中,假如動(dòng)力線與導(dǎo)線無法平行敷設(shè),那么就會(huì)對(duì)電子儀器在信號(hào)傳導(dǎo)期間的合理性產(chǎn)生影響,出現(xiàn)電磁干擾,進(jìn)而降低電子儀器使用效率。針對(duì)上述故障來說,應(yīng)控制儀器與動(dòng)力線之間的距離,避免多根導(dǎo)線距離不當(dāng)出現(xiàn)電位差,產(chǎn)生靜電干擾。
②振動(dòng):振動(dòng)屬于電磁干擾中的一個(gè)部分,特別是一些電子元器件企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)的過程中,設(shè)備會(huì)大概率出現(xiàn)噪聲或是振動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致電子儀器與儀表信號(hào)隨之產(chǎn)生晃動(dòng)。在這時(shí)如果導(dǎo)線在電磁作用下出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象就會(huì)使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)現(xiàn)象產(chǎn)生,還會(huì)影響到電子儀器的正常使用[4]。
③電磁感應(yīng):目前,電子儀器主要以大型設(shè)備和機(jī)械控制為主要應(yīng)用設(shè)施,例如一些交流電機(jī),變電設(shè)施,電氣設(shè)施等。這時(shí)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境就會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng),致使電磁儀器使用受到環(huán)境影響,出現(xiàn)感受電勢(shì),這對(duì)電子儀器的運(yùn)行來說會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。
④接地系統(tǒng):電子儀器在使用過程中可以在輸入和回路中設(shè)施多個(gè)接地點(diǎn),但是不同的接地點(diǎn)會(huì)存在一定的差異,從而增加回路中的電位差。電子儀器在使用的過程中,假如儀器自身不具有良好的絕緣性能,那么就會(huì)導(dǎo)致儀器受到電磁干擾影響,還會(huì)導(dǎo)致電位差所產(chǎn)生的電勢(shì)借助導(dǎo)線作用于儀表,降低電氣儀器實(shí)際功能。
目前電子儀器對(duì)于電磁干擾的解決措施就是降低儀器對(duì)于信號(hào)的敏感度,消除干擾途徑,消除干擾源等。在實(shí)際應(yīng)用過程中消除干擾源這一方式的使用效率較高,效果較為顯著。但是在采取消除干擾源方式的過程中,還存在一些無法被消除的干擾源,這時(shí)就需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行處理,從而獲得預(yù)期的處理效果[5]。
電子儀器在使用的過程中,為了使電子儀器與信號(hào)外殼安全使用,一般情況下會(huì)以接地形式為主,進(jìn)而保證電子儀器使用安全。在實(shí)施接地作業(yè)的過程中,假如接地方式出現(xiàn)了疏漏,那么在電子儀器運(yùn)行過程中就無法形成回路,進(jìn)而導(dǎo)致電磁干擾現(xiàn)象的產(chǎn)生。這些故障會(huì)在大部分接地作業(yè)中出現(xiàn),而多點(diǎn)接地之間還會(huì)出現(xiàn)一些電位差,造成共模干擾。為了更好的對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行控制,可以在電子儀器回路位置設(shè)置單點(diǎn)接地,但是在實(shí)際實(shí)施的時(shí)候會(huì)因?yàn)樾盘?hào)源無法對(duì)大地產(chǎn)生絕緣,致使電位差無法徹底消除。所以,借助浮中設(shè)置的手段可以避免電磁干擾進(jìn)入路徑,促使其與大地實(shí)現(xiàn)絕緣,將電子儀器的干擾性充分發(fā)揮出來[6]。
為了更加有效的控制電磁干擾,可以采取屏蔽方式,屏蔽能夠極大降低電磁干擾對(duì)電子儀器的影響,借助屏蔽方式可以保證電磁信號(hào)實(shí)現(xiàn)衰減和隔離。在實(shí)施屏蔽的過程中可以采取多種形式開展,主要分為電磁屏障,靜電屏蔽,磁屏蔽。第一種屏蔽方式主要使用的是金屬導(dǎo)體特點(diǎn),借助低電阻金屬材料,將電磁作用以下出現(xiàn)的干擾充分吸收,而后將其反射出去,保證高頻作用下產(chǎn)生的電磁場(chǎng)信號(hào)得到有效控制。第二種屏蔽方式主要是采取低電阻金屬材質(zhì)對(duì)其實(shí)施接地,保證電路信號(hào)和電流傳遞得到合理控制。最后一種屏蔽方式則是以高飽和性質(zhì)的磁性材質(zhì)借助磁力吸收電磁,合理抑制電磁干擾。
在電子儀器使用的時(shí)候,可以提升對(duì)于電子儀器特性的利用,借助電子儀器自身特性實(shí)施電磁干擾控制可以實(shí)現(xiàn)較好的信號(hào)抑制效果。濾波器具有良好的電磁信號(hào)抑制作用,同時(shí)濾波器還具有較好的靜電防護(hù)能力,進(jìn)而使電子儀器在使用過程中避免因?yàn)樵肼暩蓴_出現(xiàn)泄露現(xiàn)象,在保證電子儀器設(shè)備使用性能符合標(biāo)準(zhǔn)的前提下合理控制電磁信號(hào),降低因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)靜電導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁干擾[7]。
綜上所述,在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的當(dāng)下,智能化電子行業(yè)也在逐漸加速,使電子儀器的使用逐步朝著智能化,自動(dòng)化前進(jìn),電子儀器不但在社會(huì)建設(shè)范圍內(nèi)獲得了較為廣泛的使用,也對(duì)大眾日常生活產(chǎn)有著積極影響。電磁干擾屬于電子儀器發(fā)展過程中的阻礙,因此在智能化技術(shù)廣泛使用的社會(huì)背景下,實(shí)施合理的抗干擾技術(shù)能夠加速產(chǎn)業(yè)進(jìn)步,還可以為產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到推動(dòng)力。