電子儀器儀表受到電磁干擾的處理方法略談

郭雷宇

摘 要：電子儀器儀表在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾，而且同時(shí)也會(huì)受到其他干擾源的影響。為了使電子儀器儀表能夠不受到干擾影響而正常工作，我們就必須對(duì)電磁干擾進(jìn)行處理。本文對(duì)電磁干擾的產(chǎn)生進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步探討了電磁干擾的處理方法。

關(guān)鍵詞：電子儀器儀表；電磁干擾；處理方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.117

1 引言

近年來(lái)，電子科學(xué)技術(shù)取得了快速的發(fā)展，其中一個(gè)最典型的特征就是電子儀器儀表在現(xiàn)實(shí)中取得了廣泛應(yīng)用。但電子儀器儀表在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾，而且同時(shí)也會(huì)受到系統(tǒng)內(nèi)其他元件的干擾影響。因?yàn)殡姶鸥蓴_的作用，電子儀器儀表就會(huì)發(fā)生傳輸通道和使用性能降低的情況，進(jìn)而影響到其正常工作。

為了使電子儀器儀表能夠不受到電磁干擾的影響而進(jìn)行正常工作，我們有必要采取抗干擾設(shè)計(jì)，而干擾處理則是其中的關(guān)鍵所在。因此，采取相關(guān)方法對(duì)電磁干擾進(jìn)行處理以確保儀器的使用性能和正常工作至關(guān)重要。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn)，對(duì)電磁干擾的產(chǎn)生進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步探討了電磁干擾的處理方法，希望對(duì)抗電磁干擾設(shè)計(jì)工作能夠有所借鑒。

2 電磁干擾的產(chǎn)生

電磁干擾是一種電磁現(xiàn)場(chǎng)，它以電磁輻射的方式發(fā)出，會(huì)對(duì)電纜信息的強(qiáng)度和完整性造成一定程度的影響?，F(xiàn)實(shí)中，不同的電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不同的電磁干擾。比如測(cè)量信號(hào)的電子儀器儀表會(huì)產(chǎn)生輻射干擾；而主要測(cè)量電壓的儀器設(shè)備則會(huì)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾。但無(wú)論是何種類(lèi)型的電磁干擾，其產(chǎn)生必須包括以下三個(gè)要素：干擾源、耦合路徑和敏感接收器，本文將對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)介紹：

2.1 干擾源

電子儀器儀表的工作原理一般都伴隨著電磁效應(yīng)，而電磁效應(yīng)就會(huì)演變出電磁干擾。比如在測(cè)量電壓信息時(shí)，電磁系就會(huì)產(chǎn)生混雜的電波來(lái)影響電流流動(dòng)，而這個(gè)電波發(fā)生源就可以被看作是干擾源?，F(xiàn)實(shí)中，比較普遍的電磁干擾源包括無(wú)線通信、瞬間的開(kāi)關(guān)、脈沖電路、雷電和靜電釋放（Electro-Static Discharge， ESD）等，如圖1所示。在不同的情況下，電磁干擾源的存在形式也有所不同，比如一些儀器中的電源開(kāi)關(guān)在開(kāi)啟時(shí)，會(huì)瞬間產(chǎn)生一個(gè)比較大的電壓或電流，如果電壓、電流與系統(tǒng)線路中的電磁場(chǎng)接觸，就會(huì)滋生出電磁干擾。

2.2 耦合路徑

電磁干擾在產(chǎn)生后就會(huì)向外傳播，而這個(gè)傳播路徑就被稱(chēng)作是耦合路徑，它主要有以下兩種存在形式：第一，金屬導(dǎo)體。這也是電磁干擾中傳導(dǎo)干擾的主要傳播路徑。第二，空間場(chǎng)。電磁干擾中的輻射干擾主要通過(guò)空間場(chǎng)進(jìn)行傳播。當(dāng)進(jìn)行信號(hào)測(cè)量時(shí)，信號(hào)的電磁波會(huì)演變出一個(gè)電磁場(chǎng)，而這個(gè)電磁場(chǎng)就可以將儀器儀表工作時(shí)產(chǎn)生的干擾源在場(chǎng)中進(jìn)行迅速傳播。

2.3 敏感接收器

這里的敏感接收器不是具指某一個(gè)設(shè)備，而是受到電磁干擾影響的對(duì)象。不同的對(duì)象接受電磁干擾波的多少不同，其受到的影響效果也存在較大差異，即表現(xiàn)為電磁干擾的破壞程度不同。一些對(duì)電磁干擾比較敏感的儀器或元件就會(huì)接收到較多的干擾波，進(jìn)而對(duì)其正常的使用性能造成不利影響。

綜上所述，干擾源、耦合路徑和敏感接收器共同形成了一個(gè)電磁干擾傳播路徑，電磁干擾信號(hào)借助該路徑傳達(dá)到敏感接收器。

3 電磁干擾的處理方法

在對(duì)電磁干擾進(jìn)行處理時(shí)，必須對(duì)儀器設(shè)備內(nèi)容易產(chǎn)生干擾的部位、電磁干擾的傳播路徑和敏感元件進(jìn)行深入的研究分析，并有針對(duì)性地采取干擾抑制措施?？偟膩?lái)說(shuō)，電磁干擾的處理方法主要包括以下三種：

3.1 濾波

濾波是抑制傳導(dǎo)干擾的一種有效處理方法?，F(xiàn)實(shí)中，敏感元件一般會(huì)利用電源線、信號(hào)線和控制線來(lái)傳播干擾，而采用低通濾波器進(jìn)行濾波，就可以對(duì)這種干擾進(jìn)行有效抑制。

3.2 屏蔽

以上介紹的濾波主要是抑制傳導(dǎo)干擾，而對(duì)于輻射干擾來(lái)說(shuō)，則主要可以采用屏蔽方式來(lái)進(jìn)行抑制。屏蔽可以隔離和衰減輻射干擾，按照其實(shí)現(xiàn)原理又可以被進(jìn)一步細(xì)分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和磁屏蔽這三種。

電磁干擾會(huì)對(duì)敏感元件的正常工作造成嚴(yán)重影響，而且這種影響與敏感元件和干擾源間的距離有著直接聯(lián)系。通常隨著與干擾源間距離的增大，干擾影響的程度會(huì)逐漸降低。但在電子儀器儀表中，電子元件的布置往往會(huì)受到限制，即無(wú)法通過(guò)增加距離的方式來(lái)削弱干擾影響。此時(shí)就可以考慮運(yùn)用屏蔽措施，比如采用低電阻材料或磁性材料制成封閉體，以防止或減少靜電和電磁干擾的影響。

3.3 接地

在電子儀器儀表中，如果將其進(jìn)行接地，就可以將產(chǎn)生的干擾電流快速流入大地，進(jìn)而就實(shí)現(xiàn)了對(duì)干擾影響的抑制作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒朝忠.電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法探討[J].工程技術(shù)（文摘版），2016（42）：262.

[2]董雅順.電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（08）：216.

[3]陳庭友.電子儀器儀表抗電磁干擾措施探究[J].工程技術(shù)（文摘版），2016（42）：265.

[4]梅修竹.電子儀器儀表中電磁干擾的抑制方法[J].文體用品與科技（學(xué)術(shù)版），2011（09）：174.