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電子測量電磁干擾的排除方法

發(fā)布時間:2023-10-07
電磁干擾對測量結果的影響程度是相對于信號而言,高電平信號允許有較大的干擾,而信號電平信號允許有較大的干擾,而信號電平越低,對干擾的限制也就越嚴格,通常干擾的頻度范圍很寬,但對一臺電子儀器來說,并不是所有頻率的干擾所造成的結果都有相同的,對直流測量儀表,由于儀器本身具有低通濾波特性,因此對頻率較高的交流干擾不敏感;對于低頻測量儀器,若輸入端裝有濾波器,則可將通常以外的干擾濾除;但是,對于工頻干擾,用濾波器會將50hz的有用信號濾掉,因此工頻干擾是對低頻電子儀表的最嚴重且不易除去的干擾,對于寬頻帶電子儀表,在工作頻帶內(nèi)的各種干擾都將起作用。抑制干擾應著眼于噪聲形成的三個要素,根據(jù)具體情況,有針對性地采用相應措施。一般常用采用的有五種方法:
1.接地
在進行電子測量時,接地是抑制干擾的主要方法之一,即將設備的地線或接地面與大地實行低阻抗連接,接地主要目的是:
(1)給出設備的零電位基準(統(tǒng)一參考電位點);
(2)防止在設備外殼或屏蔽層上由于電荷積聚,電壓上升而造成人身和儀器的不安全,或引起火花放電;
(3)將設備機殼或屏蔽層等接地,給高頻干擾電壓形成一個低阻抗通路,以防止它對電子設備的干擾。
2.連接線
在電子測量裝置和被測電子產(chǎn)品中,需要很多的連接線,連接導線是引起干擾的重要原因,應考慮正確布置這些連接線,減少各種寄生耦合。導線的引線電感對于低頻來說,沒有大的影響,但對高頻的影響是不能忽視的,必須盡量減少引線電感,為了抑制感應干擾,高頻時應采用同軸電纜或屏蔽雙絞織線,且導線應盡可能短;在測試系統(tǒng)中,有不同用途的連接導線,如電源線、射頻線、音頻線、控制線等,要進行分類,使不同類別的導線盡量遠離,且不要平行排列,為了避免輻射耦合,連接導線最好使用屏蔽線,此外導線的粗細與噪聲有關,要選擇適當?shù)倪B接導線,是測量前的準備。
3.屏蔽
為了抑制電磁干擾,無論是外部干擾,還是內(nèi)部干擾,都必須對干擾源或接收器進行屏蔽,然而,在電子測量中,這種方法只能應用于抑制外部干擾,對于測試系統(tǒng)內(nèi)的干擾,采用屏蔽是不太可能。
4.浮置
浮置是指電子測量裝置的公共線(信號地線)不接大地。浮置與屏蔽接地相反,屏蔽接地的目的是將干擾電流從信號電路引開,即不讓干擾電流經(jīng)信號線,而是讓干擾電流流經(jīng)機殼或屏蔽層到大地,浮置是阻斷干擾電流的通路,測量系統(tǒng)被浮置后,加大了測試系統(tǒng)公共線與大地之間的阻抗,大大減少了共模干擾電流,可以提高共模干擾抑制能力。
但是,浮置不是絕對的,測試系統(tǒng)公共線與大地之間的阻抗雖然很大(絕緣電阻級),可大大地減少電阻性漏電流干擾,但它們之間仍存在寄生電容,即容性漏電流仍存在。
5.濾波
濾波是抑制和防止干擾的一項重要措施,無論是抑制干擾源和消除耦合或提高系統(tǒng)的抗干擾能力,都有可以采用濾波技術,任何使用交流電源的電子設備,噪聲會通過電源線傳導耦合到電路中,形成干擾,為了抑制這種干擾,在測試系統(tǒng)的交流電源進線端使用濾波器是十分必要的也是常用的抗干擾方法。
在測量過程中,會遇到各種各樣的問題,需要測量技術人員認真進行分析解決,不要輕易被測電子產(chǎn)品下不合格結論,一定要分清是測量儀器問題、測量方法問題、測量環(huán)境問題與其無關時,才可給被測產(chǎn)品下結論。尤其是在自動測試過程中,測量人員要善于分析測量結果,排除各種干擾,提高測量的準確性和可靠的數(shù)據(jù)。測量人員必須具備良好的業(yè)務素質(zhì),還要具備分析問題和解決問題的能力。
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