為了測量儀器在使用過程中不受或有效減少電磁干擾的影響,在電子儀器生產(chǎn)制作時就要采取預(yù)防電磁干擾措施。目前,加入電磁兼容設(shè)計是電子儀器生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)措施。另外針對電磁干擾的部位比如傳輸線路、敏感元件采用技術(shù)措施也可以有效減少電磁干擾。
屏蔽是最常用的阻止電磁干擾的技術(shù)手段之一,該方法的實現(xiàn)原理是從耦合路徑方面隔離對電子儀器產(chǎn)生干擾的電磁。屏蔽主要形式有三種,分別是磁場屏蔽、電磁屏蔽和靜電屏蔽。磁場屏蔽是指采用有效的防范措施消除磁場耦合所產(chǎn)生的電磁干擾。當(dāng)電子儀器在低頻狀態(tài)下工作時,電流在線圈中通過的時候,線圈周圍會有磁場產(chǎn)生,儀器所在的整個空間范圍內(nèi)到處都是磁力線,因此電磁干擾將會影響電子儀器設(shè)備的正常工作,為了防止這種干擾的產(chǎn)生,可以使用硅、鐵制品屏蔽設(shè)備。如果采用鐵磁材料來制作線圈,那么空氣中所散發(fā)的漏磁會因此減少,從而使敏感儀器遭受磁場干擾的現(xiàn)象降低,對其具有屏蔽保護(hù)作用。在高頻磁場下敏感器件通過遠(yuǎn)距離磁場耦合所產(chǎn)生的干擾遭到抑制的方法被稱為電磁屏蔽,這種屏蔽設(shè)備的制作通常選擇電阻較小、導(dǎo)電性較好的材料,如銅、鋁等。干擾電磁波與金屬發(fā)生接觸后會被吸收或是反射,這樣一來電磁能量勢必受到衰減,從而使電子儀器所遭受的電磁干擾降低。靜電屏蔽應(yīng)用的原理和電磁屏蔽基本類似,這里不再詳述。
濾波是阻礙電磁干擾一種較為有效的方法。一些敏感的電子儀器能夠通過信號線或是電源線向外完成干擾信號的傳導(dǎo)。若想有效的抑制或者是阻止這種干擾信號的傳導(dǎo),可以采用低通濾波的方式對這些干擾信號實現(xiàn)濾波,有效的濾波方式能夠抑制干擾電波的傳導(dǎo)。低通濾波器對電磁干擾實現(xiàn)抑制,實際上就是從電磁干擾產(chǎn)生的源頭著手對其進(jìn)行控制,但是對電子儀器或是元器件進(jìn)行電磁兼容設(shè)計時要對低通濾波器的工作原理準(zhǔn)確掌握?,F(xiàn)在被廣泛使用的低通濾波器有兩種,分別是同軸吸收濾波器和參數(shù)元件濾波器。同軸吸收濾波能夠抑制電磁干擾的主要工作原理是在電源線所在的鋼管進(jìn)出口處加入磁珠、磁管等能夠?qū)﹄姶鸥蓴_起到吸收作用的介質(zhì),通過能量轉(zhuǎn)化將電磁能量轉(zhuǎn)化為熱能,并以熱能的形式消耗出去。
通常將電子儀器中受到電磁干擾的器件稱為敏感元件。如果不可避免的要接收到電磁波的干擾,那么可以采用電磁從儀表中轉(zhuǎn)移出來的方法消除電磁波干擾,該方法的具體實現(xiàn)是在儀器中安裝接地裝置,使儀表與地想通,將電磁波傳入大地,使電子儀器受到的損害降低。電子儀器接地點的設(shè)置可以采用多種方式,如單點接地、多點接地等。日常電子儀器大多數(shù)是金屬外殼直接與地相接,這種情況下儀器與地面的導(dǎo)電率相對較高,電子儀器內(nèi)部的電路布局復(fù)雜,電流構(gòu)成形式有直流和交流,這樣在儀器內(nèi)部將會有電位差產(chǎn)生,并造成電磁干擾。為了能夠解決這一問題,儀器和地面之間應(yīng)該采用單點接地方式來防止干擾,這也是低頻回路儀器應(yīng)用較多且效果明顯的防干擾方式。
對于現(xiàn)場測量來看,電磁干擾無處不在,很多時候防不勝防,電子儀器使用時,可以采用以上三種方式可應(yīng)對電磁干擾,同時可以努力專研防電磁干擾技術(shù),比如將傳統(tǒng)的模擬電纜傳輸信號的方式改成抗干擾能力強(qiáng)的光纖,也是一種有效的減少電磁干擾的手段。
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