電子自動(dòng)化控制裝置的常見干擾因素及抗干擾對(duì)策

姚翔 韓志棟 姚金福

摘要：電子技術(shù)的較快發(fā)展使得工業(yè)生產(chǎn)的效率得到進(jìn)一步提高，這對(duì)于工業(yè)的未來發(fā)展有重要的意義。電子自動(dòng)化裝置具有眾多的優(yōu)勢(shì)，能夠在各種惡劣的工作環(huán)境下開展工作，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)的前提條件，但是電子自動(dòng)化控制裝置在工作中常常會(huì)遇到干擾現(xiàn)象，影響了工作效率及加工產(chǎn)品的質(zhì)量。只有對(duì)存在的干擾因素加以分析，才能對(duì)癥下藥。

關(guān)鍵詞：電子自動(dòng)化裝置;干擾因素;抗干擾

1電子自動(dòng)化控制裝置常見干擾因素分析

1.1靜電干擾

通過電容或分布式電容的電場(chǎng)耦合到電子自動(dòng)化控制裝置中，就會(huì)形成靜電干擾。這時(shí)的干擾強(qiáng)度大小取決于電子自動(dòng)化控制裝置運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大雪，動(dòng)力線和干擾電路距離的長(zhǎng)短以及動(dòng)力線和互相平行線路距離的長(zhǎng)短。還有就是接觸電子自動(dòng)化控制裝置的工作人員也會(huì)身帶靜電。這是在干燥高壓環(huán)境下長(zhǎng)期工作者的共性。這些工作人員接觸電子自動(dòng)化控制裝置時(shí)，其自身所穿的絕緣鞋子也會(huì)把靜電帶到電子自動(dòng)化控制裝置邊，從而產(chǎn)生靜電干擾。

1.2磁場(chǎng)耦合干擾

這種方式主要是當(dāng)裝置周圍線路有較大流量的電流經(jīng)過時(shí)，因?yàn)榇艌?chǎng)變化對(duì)裝置回路耦合帶來的影響，主要包括交流電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力線以及電磁鐵等部件，這些器件中的交變電磁場(chǎng)強(qiáng)度較高，同時(shí)電磁場(chǎng)會(huì)與周圍的電子線路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或者感應(yīng)電流，最終對(duì)裝置帶來程度不同的磁場(chǎng)干擾。

1.3電磁輻射干擾

電子自動(dòng)化控制裝置會(huì)接收其它運(yùn)行中的器件所產(chǎn)生的輻射電磁波，從而造成自身受干擾。如可控硅中頻爐、高頻感應(yīng)加熱爐等，還有各種可觸點(diǎn)電器，這些器件運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電弧、電火花都會(huì)產(chǎn)生輻射電磁波。電子自動(dòng)化控制裝置一旦被吸引收納，就會(huì)影響自身工作的正常運(yùn)行。

1.4漏電耦合干擾

漏電耦合干擾主要指裝置內(nèi)部不應(yīng)存在直接電氣接觸的部分之間出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，不僅僅出現(xiàn)在裝置的內(nèi)部，外部也可能出現(xiàn)類似情況，而出現(xiàn)漏電的主要原因一般是因?yàn)橥獠繙囟取穸葘?dǎo)致電氣的絕緣性能下降，即濕度較高時(shí)候，裝置當(dāng)中各個(gè)器件中含有較高的水分，而水分會(huì)降低絕緣性能，進(jìn)而導(dǎo)致漏電耦合干擾的出現(xiàn)。

1.5共阻抗類干擾

電子回路之間的導(dǎo)線中都存在電阻以及電感應(yīng)，當(dāng)裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，回路的電流通過導(dǎo)線時(shí)會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線的電壓出現(xiàn)下降，此時(shí)阻抗壓降耦合就會(huì)變換到另外的回路當(dāng)中，最后產(chǎn)生共阻抗類干擾。通常這種干擾因素受到干擾電路和被干擾電路之間線路的橫截面以及長(zhǎng)短影響，如果線路橫截面較窄并且長(zhǎng)度長(zhǎng)那么就更容易受到共阻抗類干擾的不良影響。

1.6電網(wǎng)干擾

電子自動(dòng)化裝置運(yùn)行的動(dòng)力電源主要由電網(wǎng)提供，但這種交流電變換會(huì)受到用電設(shè)備的影響，進(jìn)而使得電網(wǎng)中存在干擾信號(hào)，同時(shí)電網(wǎng)的低頻次干擾信號(hào)在經(jīng)過裝置變壓器的耦合處理后會(huì)到達(dá)次級(jí)，并且高頻次干擾信號(hào)也會(huì)因?yàn)榧纳娙萜黢詈系挠绊懙酱渭?jí)，導(dǎo)致電網(wǎng)的干擾因素作用在電子自動(dòng)化控制裝置當(dāng)中。

2電子自動(dòng)化控制裝置的抗干擾措施

2.1靜電抗干擾控制措施

當(dāng)靜電趨于平衡狀態(tài)時(shí)，其導(dǎo)電體的點(diǎn)電位置相同。這是金屬導(dǎo)體特有的特征，在了解這一點(diǎn)后可以采取接地方式來隔斷電纜線，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)靜電干擾的屏蔽，同時(shí)還可以對(duì)裝置進(jìn)行屏蔽，然后對(duì)屏蔽體進(jìn)行接地操作也能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的抗干擾，一般來說后者的應(yīng)用較為普遍，主要是因?yàn)橐恍r(shí)候靜電干擾源的屏蔽難度較大。

2.2磁場(chǎng)耦合干擾控制措施

電子自動(dòng)化裝置在運(yùn)行過程中其內(nèi)部不可避免的會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而這些磁場(chǎng)就成為了干擾的主要因素，而且此類磁場(chǎng)耦合因?yàn)閷?duì)周邊的裝置影響較大，所以屬于近場(chǎng)干擾形式，對(duì)此有效的措施就是在干擾源的周邊或者裝置本身的外部設(shè)置高導(dǎo)磁的屏蔽物，從而將磁場(chǎng)干擾限定在一定的區(qū)域內(nèi)，使得干擾源不會(huì)向外輻射，并且裝置外部的干擾源也無法進(jìn)入到裝置當(dāng)中，其實(shí)質(zhì)上就是切斷了干擾源的傳輸路徑，這種方式是對(duì)抗磁場(chǎng)耦合干擾的最有效方式，但也有前提條件，即當(dāng)信號(hào)的傳輸距離較長(zhǎng)時(shí)，就不適宜采取這種隔絕的方式。在工作中為了防止信號(hào)線的磁場(chǎng)耦合對(duì)裝置帶來影響，主要的方式就是使用雙絞線來替代信號(hào)線，如果磁場(chǎng)干擾對(duì)雙絞線造成影響，雙絞線中含有的感生電流能夠抵抗干擾源，最終實(shí)現(xiàn)抗干擾效果。

2.3電磁輻射類干擾控制措施

當(dāng)交變電磁場(chǎng)的頻率低時(shí)，其產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度較弱，因此對(duì)裝置的干擾也較為有限，但是當(dāng)交變電磁場(chǎng)的頻率越高時(shí)，產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度就越高，即高頻電磁場(chǎng)是電磁輻射干擾的主要因素，對(duì)此有效的措施就是選擇電阻低的金屬材料進(jìn)行防屏蔽措施，例如鋁或者銅都屬于電阻較低的金屬，因此也主要以這兩種金屬材料設(shè)置屏蔽層。當(dāng)高頻電磁場(chǎng)與屏蔽層發(fā)生作用時(shí)，兩者會(huì)成發(fā)生渦流反應(yīng)，在渦流磁場(chǎng)的影響下，高頻電磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁輻射會(huì)不斷的被消弱，最終完全消除實(shí)現(xiàn)干擾源的屏蔽。

2.4漏電耦合干擾控制措施

漏電耦合干擾出現(xiàn)的主要原因是因?yàn)榻^緣電阻受到外部影響導(dǎo)致電阻降低所導(dǎo)致，因此有效的措施就定期對(duì)裝置進(jìn)行維護(hù)檢查，維護(hù)內(nèi)容包括清理信號(hào)線路以及電路上的雜物，避免設(shè)備在較高濕度的環(huán)境中運(yùn)行，改善其工作環(huán)境。另外在對(duì)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)，信號(hào)線之間保持較大的間隔，尤其是當(dāng)電流大、電壓高的信號(hào)線應(yīng)該和較小的信號(hào)線應(yīng)該保持較遠(yuǎn)的距離，同時(shí)有必要采取屏蔽措施避免漏電耦合干擾對(duì)裝置的影響。

2.5抑制共阻抗干擾

首先要獲得較小的電源內(nèi)阻，那就需要選用高質(zhì)量的電料，加大電源的功率容限;其次要減小模擬電路和數(shù)字電路之間的共阻抗干擾，也就是將二者的電源線與地線分開設(shè)置，各自直接接到相應(yīng)的電源輸出端上;再次是要減小公共電源線和地線所帶來的各回路之間的共阻抗干擾，即要使電源線與地線的截面積要盡量大，長(zhǎng)度要盡量短;最后是要減小由強(qiáng)電設(shè)備帶來的共阻抗干擾，就需保證接在一起的控制裝置的工作地和安全地要有足夠小的接地電阻。

2.6抑制電網(wǎng)干擾

對(duì)于電網(wǎng)干擾的應(yīng)對(duì)措施就是，選用適當(dāng)壓敏電阻對(duì)電網(wǎng)電壓中的浪涌過壓成分加以吸收;在裝置變壓器的兩側(cè)和整流（未整流）電路上對(duì)電網(wǎng)電壓中的高額干擾成分加高頻濾波來隔離;使用直流穩(wěn)壓電箍及直流退耦電路來抑制電網(wǎng)電壓中的低頻干擾。所以配置一個(gè)完整的控制裝置電源尤為重要。

3結(jié)語

綜上，電子自動(dòng)化控制裝置容易受到靜電干擾、磁場(chǎng)耦合干擾、電磁輻射干擾等，在實(shí)際工作中應(yīng)該對(duì)干擾因素進(jìn)行具體分析，進(jìn)行屏蔽是主要手段，但也要因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)安排，保證電子自動(dòng)化控制裝置能夠安全平穩(wěn)地工作。

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