電子自動化裝置的干擾及抑制技術研究

孫繼華

摘 要：近年來工業(yè)的發(fā)展，促進電子自動化技術的快速成長。但是工業(yè)現(xiàn)場中存在諸多的電磁信號，會對電子自動化裝置的運行造成干擾，影響工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。噪音是電子自動化裝置的主要干擾源，工業(yè)現(xiàn)場的噪音達到一定的程度后就會對自動化裝置的使用效果產(chǎn)生影響。本文就電子自動化裝置的干擾及抑制技術展開探討。

關鍵詞：自動自動化裝置；干擾；抑制技術

引言

在自動化技術的快速發(fā)展下，電子自動化裝置的技術水平也得到明顯提升，其功能和類型不斷豐富，性能日趨完善，為工業(yè)自動化發(fā)展提供了有力支持。但工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境也越來越復雜，大量電磁元器件的應用使自動化裝置在運行過程中容易受到干擾，進而產(chǎn)生信號誤差和運動誤差?？梢跃唧w將電子自動化裝置的收發(fā)信號分為有用信號與干擾信號兩部分，通過采取有效的抑制技術消除干擾信號，可以保證電子自動化裝置的正常運行。

1電子自動化裝置的干擾因素

1.1靜電干擾

電子自動化裝置在工作時，所產(chǎn)生的電場和裝置內(nèi)的電容耦合而對裝置造成的一種電磁現(xiàn)象，即靜電干擾。一些設施由于在運行中出現(xiàn)交變電磁等信號，導致對裝置形成限度不等的靜電干擾，例如電磁鐵、電動機、變壓器、交流接觸器、動力線路等。

1.2磁場耦合干擾

屬于體驗式干擾的一種，裝置在通過較大電流時，周圍產(chǎn)生動態(tài)電磁場，由于電弧引發(fā)電磁輻射和觸電設備引起電火花輻射等，都會對自動化裝置運行產(chǎn)生電磁波干擾，同時也會對周圍的變壓設備和交流電機等產(chǎn)生干擾。

1.3共模干擾

共模干擾是一種常見的電子自動化裝置干擾問題，主要是在電子自動化裝置實際運行中，電子信號的傳輸和接受均需要將其控制在一定范圍內(nèi)，如果超出了限定范圍內(nèi)，那么將導致電子自動化裝置受到干擾，信號傳輸效率和穩(wěn)定性受影響，可能存在數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，影響電子自動化裝置正常運行。共模干擾帶來的影響較大，電子自動化裝置在接收到工模電壓信號后，可能由于電壓不穩(wěn)定破壞接口結構。電子自動化裝置的觸點較多，可能受到干擾出現(xiàn)電火花，加劇設備零件損壞，電子自動化裝置無法正常運行。一般情況下，在主導線上安裝電阻，分支導線控制力度較小，如果主導線電流下降，可能出現(xiàn)共模干擾問題，影響到電流的正常傳輸和電壓穩(wěn)定，加劇電子自動化裝置故障問題。

1.4漏電耦合干擾

電子自動化裝置的內(nèi)外不應當在電氣接觸的局部之間產(chǎn)生漏電情形。漏電現(xiàn)象通常是由于裝置外部的溫度和濕度降低了電氣絕緣性能，也就是說當高濕度時，電子自動化裝置內(nèi)的零件會出現(xiàn)水氣，而這些水分會使裝置內(nèi)部緣性能下降，從而引起漏電，形成漏電耦合干擾。

2電子自動化裝置的干擾抑制技術

2.1靜電屏蔽技術

靜電屏蔽技術可以降低或者消除一般的靜電干擾，根據(jù)靜電理論知識和電子自動化裝置的金屬導體特性，可以采取以接地為主的方式對電力線和電子自動化裝置金屬導體之間的靜電干擾進行處理。此外，也可以利用屏蔽體對電子自動化裝置進行干擾屏蔽處理，保護自動化裝置免受外來電磁場的干擾。在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，金屬屏蔽線十分常用且在靜電干擾抑制中具有十分顯著的作用。

2.2磁場耦合干擾

磁場耦合干擾屬于近場干擾，對范圍內(nèi)的裝置造成的不良影響較廣。因此，可以采取對干擾物的周圍或者在電子裝置自身外設立高導磁屏蔽物，控制磁場干擾的范圍，使之無法進入裝置內(nèi)部，阻止干擾物的傳播途徑。但是當信號傳播距離較遠時，應當采取其他措施。如當磁場對裝置的信號線產(chǎn)生干擾時，應當將信號線改為雙絞線，因為雙絞線內(nèi)存在的感生電流能對抗干擾源頭，從而達到抑制的作用。

2.3共組抗干擾

共組抗干擾抑制技術是目前在電子自動化技術中常用的一種干擾抑制技術，任何電子回路導線都可能形成共組抗干擾，具體可分為電源、公共電路兩種形式。共組抗干擾抑制技術的原理是利用高質(zhì)量電容裝置，提高電源功率限度，從而減小電源內(nèi)阻。同時可以分離虛擬和數(shù)字電路的電線、地線，獨立連接對應電源輸出端。采用長度較短、截面面積較大的電線和地線，可以降低電線、地線共組干擾。為降低強用電設施帶來的共組抗干擾問題，可以在電子自動化裝置工作線與安全線的交叉處設置較小的電阻，同時增加地線截面面積，使其長度足夠短，進而降低地線阻抗產(chǎn)生的共組抗干擾問題。

2.4漏電耦合干擾

通過分析可知，漏電耦合是由于絕緣電阻受到水氣等影響導致電阻值下降。因此應當定期對電子自動化裝置內(nèi)部和周圍進行檢查和維護，保證信號線路和電路周圍沒有雜物，使裝置在干燥的環(huán)境下運行。另外，條件允許的情況下，在進行裝置設計開始時，考慮將大電流、高電壓的與小電流的信號線盡量分開保證距離，另外還可以采用屏蔽的手段抑制漏電耦合干擾給電子自動化裝置帶來的不良作用。

2.5電網(wǎng)干擾抑制技術

電網(wǎng)干擾抑制技術主要從抑制電網(wǎng)高頻干擾問題和避免電網(wǎng)電壓超負荷兩個方面著手。一般可以采用壓敏電阻，減小電網(wǎng)的運行電壓，同時提高電源變壓裝置兩側線路的頻率波，達到一致干擾的作用。通過采用交流穩(wěn)壓電源，可以有效增強電網(wǎng)抗干擾能力，達到電網(wǎng)干擾抑制目的?？傊?，在電子自動化裝置的運行過程中，可能受到多種干擾問題，需要綜合采用多種干擾抑制技術，保證裝置運行可靠性。

結語

電子自動化裝置在運作期間經(jīng)常被各種因素所干擾和影響，如靜電、磁場耦合、漏電耦合、共阻抗干擾和電網(wǎng)等因素。為了避免這些干擾影響裝置的正常運行，可以根據(jù)各個干擾因素的特點進行針對性的切斷或者屏蔽，并在實際操作中根據(jù)不同情況可以對各類抑制措施進行組合使用，以達到最佳效果，確保有用信號的正常傳輸，避免其他信號對裝置產(chǎn)生不良作用，保證裝置的正常、穩(wěn)定、高效運行。

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