電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾研究

摘要：當(dāng)前現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性增加，各種干擾源對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。基于此，主要研究了電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施。通過(guò)對(duì)抗干擾技術(shù)的研究和應(yīng)用，提高了自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。優(yōu)化印制板線(xiàn)路布置、優(yōu)化電源設(shè)置、優(yōu)化信號(hào)傳輸、強(qiáng)化開(kāi)關(guān)電源保護(hù)措施、合理應(yīng)用濾波器等措施有效降低干擾對(duì)設(shè)備的影響，提高設(shè)備的抗干擾能力。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動(dòng)化設(shè)備抗干擾信號(hào)傳輸

中圖分類(lèi)號(hào)：TP317

ResearchonAnti-InterferenceofAutomationEquipmentinElectricalEngineering

GANShubing

MettlerToLedo（Changzhou）MeasurementTechnologyCo.，Ltd.，Changzhou，JiangsuProvince，213000China

Abstract：Thecomplexityofthecurrentmodernindustrialproductionenvironmenthasincreased，andvariousinterferenQZqB/rB/FkZcppRP102XIQ==cesourceshaveaseriousimpactonthenormaloperationof?;automationequipment.Basedonthis，thispapermainlyconductsresearchontheanti-interferencemeasuresofautomationequipmentinelectricalengineering.Throughtheresearchandapplicationofanti-interferencetechnology，thestabilityandreliabilityofautomationequipmenthasbeenimproved.Measuressuchasoptimizingthelayoutofprintedcircuitboards，optimizingpowersettings，optimizingsignaltransmission，strengtheningswitchpowerprotectionmeasures，andapplyingfiltersreasonablycaneffectivelyreducetheimpactofinterferenceontheequipment，improvetheanti-interferenceabilityoftheequipment.

KeyWords：Electricalengineering;Automationequipment;Anti-interference;Signaltransmission

隨著電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，設(shè)備的抗干擾能力變得越來(lái)越重要。干擾信號(hào)對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行和穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重影響，因此研究自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施具有重要意義[1]。本文旨在通過(guò)對(duì)抗干擾技術(shù)的研究和應(yīng)用，提出有效的抗干擾措施，以提高電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力。

1電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的干擾因素

1.1電磁干擾

電磁干擾是自動(dòng)化設(shè)備中常見(jiàn)的干擾因素，具體劃分為內(nèi)部電磁干擾和外部環(huán)境電磁干擾兩個(gè)部分。內(nèi)部電磁干擾指的是自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部各個(gè)元件之間相互干擾的現(xiàn)象[2]。電磁干擾如圖1所示。

1.2交變磁場(chǎng)干擾

交變磁場(chǎng)干擾是電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備常見(jiàn)的干擾因素之一，具體分為輻射干擾和傳導(dǎo)干擾兩種類(lèi)型，并且這兩種類(lèi)型的干擾因素并非完全獨(dú)立存在。輻射干擾是指自動(dòng)化設(shè)備周?chē)嬖诘慕蛔兇艌?chǎng)對(duì)設(shè)備電子元件產(chǎn)生的干擾。當(dāng)設(shè)備附近存在交流電源線(xiàn)、變壓器、電機(jī)等設(shè)備時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，這些磁場(chǎng)會(huì)通過(guò)空氣傳播到設(shè)備內(nèi)部，對(duì)設(shè)備的電子元件產(chǎn)生干擾。交變磁場(chǎng)如圖2所示。

1.3信號(hào)模式干擾

信號(hào)模式干擾是電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備常見(jiàn)的干擾因素之一，具體分為共模干擾和差模干擾兩個(gè)類(lèi)型。共模干擾是指在信號(hào)傳輸過(guò)程中，信號(hào)線(xiàn)上的干擾信號(hào)以相同的模式（即相同的幅度和相位）同時(shí)影響信號(hào)的兩個(gè)導(dǎo)線(xiàn)。這種干擾通常是由于設(shè)備周?chē)嬖诘碾姶艌?chǎng)、電源波動(dòng)等因素引起的。共模干擾會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的失真、噪聲增加等問(wèn)題，影響自動(dòng)化設(shè)備的正常工作[3]。差模干擾是指在信號(hào)傳輸過(guò)程中，信號(hào)線(xiàn)上的干擾信號(hào)以相反的模式（即相反的幅度和相位）同時(shí)影響信號(hào)的兩個(gè)導(dǎo)線(xiàn)。

1.4二次回路干擾

二次回路干擾是電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備常見(jiàn)的干擾因素之一。它是指自動(dòng)化設(shè)備中的二次回路（如電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)等）與其他電氣設(shè)備或電源之間產(chǎn)生的相互干擾。二次回路干擾分為兩個(gè)主要類(lèi)型：電源線(xiàn)干擾和信號(hào)線(xiàn)干擾。電源線(xiàn)干擾是指自動(dòng)化設(shè)備的電源線(xiàn)與其他電氣設(shè)備或電源之間產(chǎn)生的干擾。當(dāng)自動(dòng)化設(shè)備共用電源線(xiàn)路時(shí)，其他設(shè)備的電流變化、電壓波動(dòng)等會(huì)通過(guò)電源線(xiàn)傳遞到自動(dòng)化設(shè)備中，引起設(shè)備的工作不穩(wěn)定、電源波動(dòng)等問(wèn)題[4-5]。

2電氣工程自動(dòng)化設(shè)備抗干擾措施

2.1優(yōu)化印制板線(xiàn)路布置

為了提高電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力，通過(guò)優(yōu)化印制板的線(xiàn)路布置來(lái)減少干擾的影響。首先，采取多層印制板的設(shè)計(jì)。多層印制板具有更多的層次，將信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)等分開(kāi)布置在不同的層中，從而減少彼此之間的干擾。有效地隔離信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)之間的干擾，提高設(shè)備的抗干擾能力。其次，印制板的線(xiàn)路布置需要進(jìn)行優(yōu)化。在布置線(xiàn)路時(shí)，采用合理的走線(xiàn)方式，避免信號(hào)線(xiàn)與電源線(xiàn)等敏感線(xiàn)路的交叉或相鄰。通過(guò)增加線(xiàn)路之間的距離，減少干擾信號(hào)的傳遞。此外，還采用屏蔽線(xiàn)纜或屏蔽罩等措施來(lái)隔離干擾源。另外，還考慮使用地線(xiàn)和屏蔽層來(lái)提高設(shè)備的抗干擾能力。地線(xiàn)有效地引導(dǎo)和分散干擾信號(hào)，減少其對(duì)設(shè)備的影響。屏蔽層起到屏蔽外部干擾信號(hào)的作用，保護(hù)設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)傳輸。

2.2優(yōu)化電源設(shè)置

為了提高電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力，需要優(yōu)化電源的設(shè)置，以最大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾因素的防控。首先，基于電源的開(kāi)啟和斷開(kāi)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。在設(shè)備的開(kāi)啟和斷開(kāi)過(guò)程中，電源的切換會(huì)引起電壓的突變或電流的沖擊，從而產(chǎn)生干擾信號(hào)。為了減少這種干擾，采取一些措施，如使用軟啟動(dòng)電路來(lái)平滑電源的開(kāi)啟過(guò)程，或者使用電源濾波器來(lái)減少電源中的噪聲。其次，需要重點(diǎn)結(jié)合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化執(zhí)行。在電源設(shè)置方面，參考國(guó)家和行業(yè)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，如電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和安裝規(guī)范，電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)等。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電源的設(shè)計(jì)、布置和接地等方面都有詳細(xì)的要求，遵循這些要求提高設(shè)備的抗干擾能力。另外，借助于屏蔽線(xiàn)的合理應(yīng)用也是一種有效的抗干擾措施。屏蔽線(xiàn)是一種具有屏蔽層的電纜，有效地抑制外部干擾信號(hào)的傳輸。在電源線(xiàn)的設(shè)計(jì)中，選擇使用屏蔽線(xiàn)來(lái)減少電源線(xiàn)與其他線(xiàn)路之間的干擾。

2.3優(yōu)化信號(hào)傳輸

為了提高電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力，需要優(yōu)化信號(hào)傳輸?shù)姆绞剑詫?shí)現(xiàn)對(duì)干擾因素的屏蔽工作。首先，針對(duì)信號(hào)傳輸線(xiàn)路進(jìn)行屏蔽工作。信號(hào)傳輸線(xiàn)路會(huì)受到外部電磁場(chǎng)的干擾，如電源線(xiàn)、電機(jī)線(xiàn)、通信線(xiàn)等。為了減少這些干擾的影響，采用屏蔽線(xiàn)纜來(lái)包裹信號(hào)線(xiàn)。屏蔽線(xiàn)纜具有屏蔽層，有效地阻擋外部干擾信號(hào)的傳輸，保證信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。其次，對(duì)于屏蔽層線(xiàn)路的選用需要予以關(guān)注。屏蔽層線(xiàn)路是一種具有屏蔽層的電纜，在信號(hào)傳輸過(guò)程中起到屏蔽干擾的作用。在選用屏蔽層線(xiàn)路時(shí)，需要考慮其屏蔽效果、傳輸性能、適應(yīng)環(huán)境等因素。根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的屏蔽層線(xiàn)路，有效地提高設(shè)備的抗干擾能力。

2.4強(qiáng)化開(kāi)關(guān)電源保護(hù)措施

為了提高電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力，需要強(qiáng)化開(kāi)關(guān)電源的保護(hù)措施，通過(guò)科學(xué)合理的規(guī)劃線(xiàn)路和設(shè)置電源屏蔽層來(lái)減少干擾。首先，技術(shù)人員需要進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃線(xiàn)路。在設(shè)計(jì)電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的電源線(xiàn)路時(shí)，需要充分考慮電源線(xiàn)路的布置和走向。合理規(guī)劃電源線(xiàn)路的走向減少線(xiàn)路之間的干擾，避免電源線(xiàn)路與其他線(xiàn)路交叉或靠近，減少干擾信號(hào)的傳輸。此外，還應(yīng)注意避免電源線(xiàn)路與高頻設(shè)備或高電磁輻射設(shè)備的交叉，以減少干擾。其次，設(shè)置電源屏蔽層來(lái)增強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源的抗干擾能力。電源屏蔽層是一種具有屏蔽功能的設(shè)備，有效地阻擋外部干擾信號(hào)的傳輸。

2.5合理應(yīng)用濾波器

為了提高電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力，合理應(yīng)用濾波器是一項(xiàng)重要的措施。通過(guò)關(guān)注濾波器的合理運(yùn)用，有效地減少干擾信號(hào)對(duì)設(shè)備的影響。首先，需要了解濾波器的工作原理和分類(lèi)。濾波器是一種電子器件，選擇性地通過(guò)或阻斷特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。常見(jiàn)的濾波器包括低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器等。根據(jù)干擾信號(hào)的頻率特性，選擇合適的濾波器類(lèi)型。其次，需要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇濾波器。在電氣工程自動(dòng)化設(shè)備中，會(huì)受到不同頻率范圍的干擾信號(hào)影響，因此需要根據(jù)干擾信號(hào)的頻率特性選擇合適的濾波器。例如，當(dāng)設(shè)備受到高頻干擾信號(hào)的影響時(shí)，選擇高通濾波器來(lái)阻斷高頻信號(hào)的傳輸；當(dāng)設(shè)備受到低頻干擾信號(hào)的影響時(shí)，選擇低通濾波器來(lái)阻斷低頻信號(hào)的傳輸。通過(guò)合理選擇濾波器，減少干擾信號(hào)對(duì)設(shè)備的影響，提高設(shè)備的抗干擾能力。

3結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)對(duì)電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾措施進(jìn)行深入研究，提出了一系列有效的措施來(lái)提高設(shè)備的抗干擾能力。通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行抗干擾技術(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，滿(mǎn)足現(xiàn)代電氣工程自動(dòng)化設(shè)備對(duì)抗干擾能力的要求。然而，仍然存在一些問(wèn)題需要進(jìn)一步研究和解決，如如何更好地應(yīng)用新型的抗干擾技術(shù)、如何提高設(shè)備的抗干擾性能等。希望本研究能夠?yàn)殡姎夤こ套詣?dòng)化設(shè)備的抗干擾研究提供一些有益的參考和借鑒。

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