通常,干扰的频率范围很宽(频率间的干扰可分为哪两种)(从干扰方式可将干扰分为)

目前,人们逐渐认识到电子产品的电磁兼容性与生活的关系越来越密切。彩电、计算机和通信产品是否存在电磁干扰,以及这些产品的电磁兼容性如何,国家颁布了许多相关标准。电磁兼容性已成为测试电子产品性能和质量的重要参数。电磁兼容性是任何电子工程系统设备的主要性能指标之一。所谓电磁兼容性是指设备不会因相同电磁环境中的其他设备和设备的电磁发射而遭受或遭受不可接受的性能降级。例如,同一房间内的计算机、彩电、VCD和手机可以在电磁环境中正常工作,即可以在公共电磁环境中完成各自的功能。

2 电子测量中的电磁兼容性

当我们对电子产品进行电磁兼容测试时,一个容易被忽视的问题是电子测量仪器也存在电磁兼容问题。

因为在电子测量中,测试系统和仪器设备的功能精度和其他性能指标是衡量系统和仪器测试精度的最重要因素,而很少考虑测试系统和仪表设备的电磁兼容性能。由于电磁兼容性差而导致的不正确测量结果常常被忽略,并且通常会对被测电子产品给出结论。许多测试系统由许多不同的仪器组成,它们之间存在不同程度的干扰。特别是当被测对象的电磁兼容性较差时,对测试系统的影响非常严重,甚至可能导致错误的测量结果。当我参与581雷达液晶电磁兼容测量的设计时,我使用了德国进口的发射源仪器进行测试。由于仪器轻微泄漏,导致被测产品中频电路自激和干扰。关闭测试仪器并消除自激。例如,当我使用rs-2ts-3信号源对xb-35彩色电视信号发生器进行验证时,特别是在小信号测量的情况下,干扰特别严重,影响测试。因此,从事质量检验的技术人员应了解和掌握电磁兼容原理,并将相关技术应用于实际工作中,解决测量过程中遇到的电磁兼容问题。区分是产品问题还是测试问题。

事实上,任何检测设备都必须在一定的电磁环境中工作。电磁环境中意外的电磁能量会降低检测装置的技术性能或造成永久性损坏。这种电磁效应主要取决于检查装置的敏感特性。为了避免这种电磁损伤,必须对电磁环境进行分析。电磁环境通常由大量具有不同特征的干扰源控制。确定电磁环境的因素很多,这些干扰将影响测试系统、仪器和设备的可靠性和可用性。为了控制电磁干扰,有必要识别各种类型的干扰并采取相应的保护措施。学习区分电磁干扰的基本部分。

3 透过现象看本质

在进行测量时,一些电子测量设备有时会出现一些异常现象,如指针式仪器的抖动和突然跳变;一方面,造成这些现象的原因可能是仪器本身的电路结构不合理,工作原理不完善,元件质量差,制造工艺有缺陷。这种现象在国内测量仪器中经常出现,不排除国外产品在这方面也存在问题;另一方面,可能是由于仪器工作环境的变化,如电源电压、频率波动、环境温度变化等电气设备,特别是当检测到的信号非常微弱时,影响会变得更加严重和突出。这种影响电子测量装置测量结果的外部和内部无用信号将相互干扰。通过现象分析,为了消除或削弱各种干扰对电子测量设备工作的影响,必须采取各种必要的措施。因此,当从事电子测量的技术人员遇到上述类似现象、异常测量或无法令人信服的测量结果时,他们不能简单地认为仪器或被测样品存在问题。相反,他们应该首先检查是否存在干扰,找出干扰源,并尽可能消除各种干扰,以使测量更加准确。

外部干扰可以通过适当的抗干扰措施来解决。通过正确的设计和合理的布局,可以消除和削弱来自电子测量设备和仪器的内部干扰。已经证明,不同的测量原理和方法受到干扰的影响不同。同时,干扰对电子测量设备和仪器工作的影响是由其内部原因造成的。

鉴于上述情况,现象的实质是研究电子测量设备和仪器的抗干扰问题,这不能完全归因于保护措施问题。相反,应将其与工作原理测试方法一起研究,以便以不同的方式处理特定问题。

4 电磁干扰的产生与分析

在检测过程中,我们会遇到电磁干扰。最常见的是电噪声,即干扰叠加在有用信号上的信号传输并使原始有用信号失真的电物理量,称为噪声。当检测仪器工作时,噪声总是叠加在有用信号上,影响测量结果,有时有用信号完全淹没,使测量无法进行。在测量过程中,应尽可能提高信噪比,使有用信号抑制噪声的干扰。

4.1噪声产生

噪声的种类很多,产生、传输和抑制的方法也各不相同。根据产生原因,有内部噪声和外部噪声。

内部噪声是指检测仪器和设备内部或设备本身产生的噪声。常见的噪声包括:热噪声、散粒噪声、接触噪声、感应噪声、交流噪声、振荡噪声、反射噪声等。

外部噪声是指从外部侵入检测仪器设备的噪声,主要包括自然噪声和人工噪声。自然噪声是指大气噪声、太阳噪声和宇宙噪声。人工噪声包括放电噪声、高频噪声、工频噪声和辐射噪声,其中工频噪声最为严重。工频噪声是输配电线路的工频电源由于工频感应静电感应和电磁感应大的接地泄漏电流而产生的噪声。

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干扰对检测仪器的影响最大;辐射噪声是大功率发射和接收设备产生的噪声,通过辐射或电力线会对电子测量设备造成很大干扰。

4.2噪声传播

噪声可以通过公共导体、设备电容的相邻导体的互感空间辐射和交变电磁场中的导体耦合并组合到接收电路中。耦合模式主要包括传导耦合和辐射耦合。一些噪声可以通过传导和辐射传播。

导电耦合分为电容耦合、电感耦合、共阻抗耦合和漏电流耦合。

电容耦合是由检测仪器和设备中的寄生电容形成的耦合。干扰电压与噪声源的角频率分布和电容接收电路的输入阻抗成比例。

由于由噪声源中的交流电形成的交变磁场与周围环路相交并在高灵敏度接收环路中感应,因此形成感应耦合。干扰电压与噪声源角频率互感和噪声源电流成比例。

共阻抗耦合是由于两个电路之间存在共阻抗。当有电流通过一个电路时,通过公共阻抗在另一个电路中产生干扰电压,形成公共阻抗耦合干扰。干扰电压与公共阻抗和噪声源电流成比例。共阻抗耦合是检测仪器中的常见干扰,通常有以下形式:

由电源的骨电阻形成的公共阻抗耦合干扰。当使用同一电源同时向多个仪表供电时,如果高电平电路的输出电流流过电源,电流将在电源的内阻上产生电压降,形成干扰电压,并对其他低电平电路造成干扰。

信号输出电路相互干扰。当电子测量装置的信号输出电路具有多个负载时,如果任何负载发生变化,该变化将通过输出阻抗的公共耦合影响其他输出电路。

如果电子测量装置的公共线接地,如果有大电流通过接地线,将产生由接地线阻抗形成的公共阻抗耦合干扰。

漏电流耦合是指当绝缘不良时,电流通过绝缘电阻的漏电流引起的噪声干扰。

电磁辐射耦合是指干扰源通过空间辐射将干扰传输到接收电路,对接收电路的干扰程度与位置的干扰强度成比例。

4.3电磁干扰模式

各种噪声源产生的噪声必须通过各种耦合通道进入电子测量设备,这将导致干扰和测量误差。根据噪声进入测量电路的不同方式以及与有用信号的关系,噪声干扰可分为差模干扰和共模干扰。

差模干扰是由检测仪器的一个信号输入端的电势相对于另一个信号输出端的电势变化而引起的干扰,即干扰信号和有用信号叠加在一起并直接作用于输入端。因此,它直接影响测量结果。

共模干扰相对于公共电位基点。在检测仪器的两个输入端子上同时发生的干扰不会直接影响测量结果。然而,当信号输入电路的参数不对称时,这种共模干扰将转换为差模干扰,从而影响测量结果。然而,在实际测量中,由于共模干扰的电压值一般较大,且其耦合机理和耦合电路复杂,难以消除,因此共模干扰对测量的影响比差模干扰更严重。

5 消除电磁干扰

电磁干扰对测量结果的影响与信号有关。允许高电平信号具有大干扰,而允许信号电平信号具有较大干扰。信号电平越低,干扰越严格。通常,干扰的频率范围很宽。然而,对于电子仪器来说,并非所有频率的干扰都会产生相同的结果。对于直流测量仪器,由于仪器本身具有低通滤波特性,因此对高频交流干扰不敏感;对于低频测量仪器,如果输入端配有滤波器,则可以滤除正常干扰;然而,对于工频干扰,滤波器将滤除50Hz的有用信号。因此,工频干扰是低频电子仪器最严重、最困难的干扰。对于宽带电子仪器来说,工作频带中的各种干扰都会起作用。干扰抑制应侧重于噪声形成的三个要素,并根据具体情况采取相应措施。常用的方法有五种:

5.1接地

在电子测量中,接地是抑制干扰的主要方法之一,即设备的地线或地线以低阻抗接地。接地的主要目的是:

防止因设备外壳或屏蔽层上的电荷积聚和电压升高而导致的人员和仪器不安全或火花放电;

设备外壳或屏蔽层应接地,以形成高频干扰电压的低阻抗路径,防止其干扰电子设备。

5.2连接线

在电子测量设备和被测电子产品中,需要许多连接线。连接线是造成干扰的重要原因。应考虑这些连接线的适当布置,以减少各种寄生耦合。导体的引线电感对低频率没有很大影响,但对高频率的影响不能忽略。引线电感必须尽可能减小。为了抑制感应干扰,应在高频下使用同轴电缆或屏蔽双绞线编织线,导线应尽可能短;在测试系统中,不同用途的连接线,如电源线、射频线、音频线、控制线等,应进行分类,以使不同类型的电线尽可能远离,而不是平行排列。为了避免辐射耦合,最好使用屏蔽线连接导线。此外,导线厚度与噪声有关,测量前应选择合适的连接导线作为准备。

5.3屏蔽

为了抑制电磁干扰,无论是外部干扰还是内部干扰,必须屏蔽干扰源或接收器。然而,在电子测量中,该方法只能用于抑制外部干扰。对于测试系统中的干扰,不可能进行屏蔽。

5.4浮动

浮动表示电子测量装置的公共线未接地。浮动与屏蔽接地相反。屏蔽接地的目的是将干扰电流引离信号电路,即不让干扰电流流过信号线,而是让干扰电流通过机柜或屏蔽层流向地面。浮动是为了阻断干扰电流的路径。测量系统浮动后,测试系统的公共线与地面之间的阻抗增加,共模干扰电流大大降低,并且可以提高共模干扰抑制能力。

然而,浮动不是绝对的。虽然测试系统的公共线与地面之间的阻抗非常大,这可以大大减少电阻泄漏电流的干扰,但它们之间仍然存在寄生电容,即电容泄漏电流仍然存在。

通常,干扰的频率范围很宽(频率间的干扰可分为哪两种)(从干扰方式可将干扰分为) 热门话题

5.5过滤

滤波是抑制和防止干扰的重要措施。无论是抑制干扰源、消除耦合还是提高系统抗干扰能力,都可以采用滤波技术。对于任何使用交流电源的电子设备,噪声将通过电源线耦合到电路,形成干扰。为了抑制这种干扰,在测试系统的交流电源进线处使用滤波器是非常必要和常用的抗干扰方法。

在测量过程中,会遇到各种问题,需要测量技术人员认真分析和解决。对被测电子产品不易得出不合格结论。确保测量仪器问题、测量方法问题和测量环境问题与被测产品无关。特别是在自动测试过程中,测量人员应善于分析测量结果,消除各种干扰,提高测量的准确性和可靠性。测量人员必须具有良好的专业素质和分析解决问题的能力。


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