电子仪器仪表抗电磁干扰措施探讨

电子仪器仪表抗电磁干扰措施探讨

郭强

（海军装备部陕西西安710054）

摘要：在实际工作中，对仪器仪表工作造成干扰的因素有很多，例如无关的电压或电流信号、仪器仪表工作空间内的电磁干扰等等，而这会致使仪器仪表无法正常工作。鉴于此，我们有必要加强对仪器仪表抗干扰措施的研究和应用工作，根据具体仪器仪表的工作原理及其受到外界干扰的作用机理，制定切实有效的抗干扰措施，以保障其能够正常工作。

关键词：仪器仪表；电磁干扰；屏蔽；滤波器

1引言

电磁干扰是任何电子工程、系统设备的主要性能指标之一。所谓电磁干扰是指装置、设备不会由于受到同一电磁环境中其它装置、设备的电磁发射而导致性能降低，也不会使在同一电磁环境中的其它装置、设备受其电磁发射而导致遭受不允许的性能降低。在同一控制室应容纳的多台电子仪表同时在电磁环境中能够正常工作，即在共同的电磁环境中能完成各自功能的共存状态。

2仪器仪表的干扰来源分析

2.1电磁感应

现实中，仪器仪表的工作位置附近可能会安装有大功率的变压器、交流电动机以及高压电网等，而这会造成仪器仪表的工作空间内产生较强的电磁干扰，这就可能会使经过该空间内的仪表连接导线产生感应电势，进而给仪表的正常工作造成不利因素。

2.2静电感应

如果在敷设仪表的信号导线时不慎，致使其与动力线存在平行敷设的情况，那么也会使仪表的两根信号线上产生感应电势，进而造成干扰。产生这种干扰的主要原因是动力线与仪表两根信号线间的距离不等，从而就会在仪表的两根信号线上产生电位差，进而通过对信号线回路的作用而导致干扰。

2.3振动

现实中，很多工业生产设备在工作过程中都伴随着振动，从而会造成安装在这些设备上的仪表或仪表信号导线也出现振动。而导线一旦在磁场中发生振动，那么就势必会产生感应电动势，进而对仪表的正常工作带来干扰。

2.4来自接地系统的干扰

在实际应用中，仪器仪表的输入回路往往存在多个接地点，而这些接地点之间的电位可能并不相同，这种现象安装在大功率用电设备周围的仪器仪表上表现得将更为突出。因为不同接地点之间存在着电位差（如图1所示），如果仪表本身的绝缘性能不佳，那么这个电位差就可能通过信号导线作用在仪表上，进而使得仪器仪表不能够正常工作。

3电子仪器仪表受电磁干扰产生的危害

电磁干扰（缩写为EMI），又被人们叫做电磁污染。随着经济的发展，高端精密仪器已经遍及人们的生活，计算机的应用已经普及，因此，电磁干扰对人们的影响不容忽视。在这个高端技术迅速发展的时代，精密的电子仪器仪表在生活中应用的领域不断扩大，对信号的检测的要求也越来越高，所以，如何减少电磁干扰对人们的危害已经成了一大难题。电磁干扰使得许多电子仪器仪表发生偏差，造成严重的后果，例如，人们采用精密的电子仪器仪表进行导航，由于电磁的干扰，导航结果很容易发生偏差，不仅如此，在许多方面电磁干扰都发挥着负面的作用。再如在许多医疗设备当中，某些医疗检测系统常常受到电磁干扰发生异常运行，导致检测结果与事实不符，这些都给医疗工作者带来了严重的影响。诸多事实证明，电磁干扰影响了我们的生活，给我们的生活带来了危害。因而，避免电磁干扰成为了当今社会面临的一个重要的问题，刻不容缓。

4电子仪器仪表抗电磁干扰措施

一般而言，抗干扰措施主要包括以下三种：消除或抑制干扰源、破坏干扰的作用途径以及降低仪器仪表对干扰信号的敏感性。在这三种措施中，第一种措施是最为积极主动的措施，而且其效果也往往最为明显，但实际中有很多干扰源是难以消除或者无法消除的，此时就必须综合采取后两种措施来达到抑制干扰的目的。具体而言，仪器仪表的抗干扰措施主要有以下几种。

4.1屏蔽磁场降低电磁干扰

降低仪器仪表电磁干扰的最为重要的一种方法是屏蔽，其可以有效减低电磁场的穿透能力，屏蔽可以有效地衰减或者隔离辐射干扰，屏蔽电磁干扰的基本原理或者屏蔽方法包括三种，具体如下：一是电磁屏蔽，电磁屏蔽的屏蔽体与经典屏蔽较为类似，并且电磁屏蔽采用的金属材料也具有较低的电阻，通过利用金属的特性，电磁场产生的感染将会被反射或者吸收，可以大大地降低高频电磁场的干扰；二是利用静电屏蔽，其屏蔽体可以采用电阻非常低的金属材料设计制作而成，并且采用接地的方法，可以有效地降低或者消除电路之间的电磁干扰；三是实施磁屏蔽，其可以使用高饱和、高导磁的磁性材料，通过吸收、损耗电磁屏蔽干扰，可以有效地防止低频磁场产生干扰。

4.2滤波器抑制电磁干扰

可以利用具有静电防护功能的电磁干扰滤波器来防护电磁干扰，滤波器可以在很大程度上有效地抑制电磁干扰，大大降低电磁干扰的不良后果。作为防电磁干扰的一种重要的仪器，滤波器具有较好的低通滤波效果，并且具有较强的静电防护效果，可以有效地防止电子仪器仪表内部由于噪声而导致的泄露，抑制产生耦合电磁，在不影响设备正常运行的情况下，有效地阻拦电磁信号，电磁干扰滤波器可以有效地防护静电放电产生的干扰。

4.3接地体减少电磁干扰

在实际工作中，为了确保仪表和信号源的外壳安全，一般都会将其进行接地，但接地方式如果不恰当的话，就可能会形成回路，进而引入干扰。如上文分析，这种干扰情况一般发生在多点接地时，因为不同接地点之间存在电位差，所以会导致共模干扰的产生。此时，为了杜绝这种干扰的影响，可以在仪表的信号回路处采用单点接地的措施。然而在现实中，信号源侧对地不可能实现完全的绝缘，所以也难以彻底消除因地电位差而导致的干扰。因此，通常需要将测量用的仪器仪表进行浮空设置以切除干扰的引入途径，从而彻底实现其与大地之间的绝缘，进而有效提升仪器仪表的抗干扰能力。

5结束语

近年来，智能电子仪器仪表因其体积小，功能强，并且具有较低的功耗等优势，已经在工业、生活电器中得到了广泛的应用，给人们的工作和生活带来了极大的便利。但是，电磁干扰非常容易导致电子仪器仪表不能够正常工作，导致精密仪器的工作发生错误。在电子仪器仪表研发过程中，设计一种具有抗电磁干扰的仪器仪表具有较好的意义，可以避免发生不必要的损失，因此随着科技的发展，抗电磁干扰技术也将得到长足的进步，得到广泛的应用。

参考文献：

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[3]刘宏涛.仪器仪表测控系统的干扰源及抗干扰技术思路[J].济南职业学院学报，2012（4）：82-84.