『壹』 什麼是電磁兼容及抑制電磁干擾的有效方法
電磁兼容(EMC)的基本含義是,保證電子設備在共同的電磁環境中執行各自功能的共存狀態而互不幹擾。電子產品的電磁兼容設計,就是在電子產品設計時,設法抑制(消除)電磁干擾,提高電子產品在電磁環境中的工作穩定性和可靠性。
抑制(消除)電磁干擾主要有接地、屏蔽和濾波三種方法,三種方法各具特色,也相互關聯。
1) 接地。在電磁兼容設計時,接地是十分重要的環節。良好的接地可以消除各種雜訊的產生,減小電磁干擾的作用,降低對屏蔽和濾波的要求。常用的接地方法有浮地、單點接地和多點接地三種。採用浮地的的方法,不僅可以將電路或設備與公共地或可能引起環流的公共導線隔離開來,而且還可以使不同電位的電路之間的配合變得容易,它的主要優點是抗干擾性能好。單點接地的方法在低頻條件下效果最好,多點接地的方法則在高頻條件下有較佳表現。與單點接地相比,多點接地的主要優點是接線比較簡單,而且在接地線上出現高頻駐波的現象也明顯減少。但多點接地系統中的眾多地線迴路對線路的維護提出了更高的要求。因為設備本身的腐蝕、沖擊振動和溫度變化等因素,都會使接地系統出現高阻抗,使其接地效果變差。
為了迴避單點接地和多點接地的缺點,充分發揮各自的優點,在實際設計時,通常採用混合接地方式。所謂混合接地,就是對電子系統的各部分工作情況作一分析,只將那些需要就近接地的點直接(或需要高頻接地的點通過旁路電容)與地平面相連,而其餘各點採用單點接地的辦法。
2) 屏蔽。屏蔽能有效地抑制通過空間傳播的電磁干擾(即輻射電磁干擾) 。採用屏蔽的目的有兩個:一是限制輻射電磁能量越出某一區域;二是防止外來的輻射電磁能量進入某一區域。屏蔽按其機理可以分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。在電源設計時,主要是採用全密封的金屬外殼封裝來實現屏蔽,達到抑制輻射電磁干擾的目的。
3) 濾波。濾波能有效地抑制通過載流導體傳
播的電磁干擾(即傳導電磁干擾) 。採用濾波的目的有兩個:一是限制傳導電能通過載流導體越出某一區域;二是防止外來的傳導電能通過載流導體進入某一區域。
傳導電磁干擾分為差模干擾和共模干擾兩種。在實際工作中,抑制DC/ DC 電源傳導電磁干擾通過載流導體轉播,主要是採取在電源的輸入端和輸出端設置差模共模濾波器。例如,安插在電源線與電子設備之間的電源線濾波器就是抑制電源線傳導電磁干擾的重要手段,它對提高電子設備在電磁環境中運行的可靠性(電磁兼容性)有著重要作用。
『貳』 怎樣屏蔽電磁的干擾
首先我們要搞清楚屏蔽和電磁兼容性,電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)縮寫EMC,就是指某電子設備既不幹擾其它設備,同時也不受其它設備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣,是產品質量最重要的指標之一。安全性涉及人身和財產,而電磁兼容性則涉及人身和環境保護。
電磁波會與電子元件作用,產生干擾現象,稱為EMI(Electromagnetic Interference)。例如,TV熒光屏上常見的「雪花」,便表示接受到的訊號被干擾。
屏蔽就是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離,以控制電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統的干擾源包圍起來,防止干擾電磁場向外擴散;用屏蔽體將接收電路、設備或系統包圍起來,防止它們受到外界電磁場的影響。因為屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或系統等外部的干擾電磁波和內部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場,可抵消部分干擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。 (1)當干擾電磁場的頻率較高時,利用低電阻率的金屬材料中產生的渦流,形成對外來電磁波的抵消作用,從而達到屏蔽的效果。(2)當干擾電磁波的頻率較低時,要採用高導磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內部,防止擴散到屏蔽的空間去。(3)在某些場合下,如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時,往往採用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
許多人不了解電磁屏蔽的原理,認為只要用金屬做一個箱子,然後將箱子接地,就能夠起到電磁屏蔽的作用。在這種概念指導下結果是失敗。因為,電磁屏蔽與屏蔽體接地與否並沒有關系。真正影響屏蔽體屏蔽效能的只有兩個因素:一個是整個屏蔽體表面必須是導電連續的,另一個是不能有直接穿透屏蔽體的導體。屏蔽體上有很多導電不連續點,最主要的一類是屏蔽體不同部分結合處形成的不導電縫隙。這些不導電的蠢枝縫隙就產生了電磁泄漏,如同流體會從容器上的縫隙上泄漏一樣。解決這種泄漏的一個方法是在縫隙處填絕枯充導電彈性材料,消除不導電點。這就像在流體容器的縫隙處填充橡膠的道理一樣。這種彈性導電填充材料就是電磁密封襯墊。 在許多文獻中將電磁屏蔽體比喻成液體密封容器,似乎只有當用導電彈性材料將縫隙密封到滴水不漏的程度才能夠防止電磁波泄漏。實際上這是不確切的。因為縫隙或孔洞是否會泄漏電磁波,取決於縫隙或孔洞相對於電磁波波長的尺寸。當波長遠大於開口尺寸時,並不會產生明顯的泄漏。
電磁屏蔽的機理.a、當電磁波到達屏蔽體表面時,由於空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續,對入射波產生的反射。這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度,只要求交界面上的不連續; b、未被表面反射掉而進入屏蔽體的能量,在體內向前傳播的過程中,被屏蔽材料所衰減。也就是所謂的吸收; c、在屏蔽體內尚未衰減掉的剩餘能量,傳到材料的另一表面時,遇到金屬-空氣阻抗不連續的交界面,會形成再次反射,並重新返回屏蔽體內。這種反射在兩個金屬的交界面上可能有多次的反射。 總之,電磁屏蔽體對電磁的衰減主要是基於電磁波的反射和電磁波的吸收。
現在有許多關於產品輻射和傳導發射限制的國家標准和國際標准。有些還規定了對各種干擾的最低敏感度要求。通常,對於不同類型的電子設備有不同的標准。雖然一個產品要獲得市場帶宏敏的成功,滿足這些標準是必要的,但符合這些標準是自願的。
但是,有些國家給出的是規范,而不是標准,因此要在這些國家銷售產品,符合標準是強制性的。有些規范不僅規定了標准,還賦予當局罰沒不符合產品的權力。
應用范圍.筆記本電腦、GPS、ADSL和行動電話等3C產品都會因高頻電磁波干擾產生雜訊,影響通訊品質。另若人體長期暴露於強力電磁場下,則可能易患癌症病變。因此防電磁干擾已是必備而且勢在必行的製程。
導電漆.EMI導電漆噴塗技術具有高導電性、高電磁屏蔽效率、噴塗操作簡單(同表面噴漆操作一樣只須要在塑膠外殼內噴上薄薄一層導電漆)等特點,廣泛應用於通訊製品(行動電話)、電腦(筆記本)、攜帶型電子產品、消費電子、網路硬體(伺服器等)、醫療儀器、家用電子產品和航天及國防等電子設備的EMI屏蔽。適用於各種塑膠製品的屏蔽(PC、PC+ABS、ABS等)。噴塗導電漆解決了因做金屬屏蔽罩受空間限制、操作、成本壓力的限制,因其導電漆噴塗操作極其簡單,做到了塑膠金屬化,而受到越來越多的關注及推廣。逐漸取代了以往貼錫箔、銅紙、做金屬屏蔽罩的工藝
『叄』 如何抑制儀表的干擾
消除雜訊源是積極主動的措施。比如插接件接觸不良、虛焊等情況,對於這類干擾源是可以消除的。從原則上講,對於雜訊源應予以消除。但是,實際上很多的雜訊源是難以消除或不能消除的。例如有時候泵房中的儀表,泵運行時電機的電磁干擾就是不能夠消除的。這時候就必須採取防護措施來抑制干擾。
(1)串模干擾的抑制
串模干擾與被測信號所處的地位相同,因此一旦產生串模干擾,就不容易消除。所以應當首先防止它的產生。防止串模干擾的措施一般有以下這些:
1.信號導線的扭絞。
由於把信號導線扭絞在一起能使信號迴路包圍的面積大為減少,而且是兩根信號導線到干擾源的距離能大致相等,分布電容也能大致相同,所以能使由磁場和電場通過感應耦合進入迴路的串模干擾大為減小。
2.屏蔽。
為了防止電場的干擾,可以把信號導線用金屬包起來。通常的做法是在導線外包一層金屬網(或者鐵磁材料),外套絕緣層。屏蔽的目的就是隔斷「場」的耦合,抑制各種「場」的干擾。屏蔽層需要接地,才能夠防止干擾。如圖4我們可以清楚地看到屏蔽層接地和不接地的兩種情況,我們可以分析一下這兩種情況:
3.濾波。
對於變化速度很慢的直流信號,可以在儀表的輸入端加入濾波電路,以使混雜於信號的干擾衰減到最小。但是在實際的工程設計中,這種方法一般很少用,通常,這一點在儀表的電路設計過程中就已經考慮了。
(2)共模干擾的抑制
由於儀表系統信號多為低電平,因此,共模干擾也會使儀表信號產生畸變,帶來各種測量的錯誤。防止共模干擾通常採取的措施如下:
1.接地。通常儀表和信號源外殼為安全起見都接大地,保持零電位。信號源電路以及儀表系統也需要穩定接地。但是如果接地方式不恰當,將形成地迴路導入干擾。如圖3中就是這種情況,兩點接地,由於存在地電位差,因此產生共模干擾。因此,通常,儀表迴路採用在系統處單點接地。但是事實上,信號源側對地不可能絕緣,因此,從這個意義上來說,不可能徹底的消除地電位差引進的干擾。所以為了提高儀表的抗干擾能力,通常在低電平測量儀表中都把二次儀表「浮地」,也就是將二次儀表與地絕緣。以切斷共模干擾電壓的泄漏途徑,使干擾無法進入。在實際應用中,我們通常將屏蔽和接地結合起來應用,往往能夠解決大部分的干擾問題。如果將屏蔽層在信號側與儀表側均接地,則地電位差會通過屏蔽層形成迴路,由於地電阻通常比屏蔽層的電阻小的多,所以在屏蔽層上就會形成電位梯度,並通過屏蔽層與信號導線間的分布電容耦合到信號電路中去,因此屏蔽層也必須一點接地。並且,信號導線屏蔽層接地應與系統接地同側。
『肆』 怎樣防止電子秤被干擾
電子秤的主要的干擾有:
1、電源干擾:電源干擾往往以浪涌的形式出現,如雷電或電源線上引入的感應電荷。它能引起保險絲斷、損害列印電路板、損害橋式整流器等。一個完整的接地系統對電源的干擾起著良好的保護作用。接地系統良好,能減小故障帶來的損失,系統接地對此類故障能起到有效的防止作用。
2、交流電干擾:交流電干擾可能損壞元器件及微處理機。對交流電源,零線與地線之間電壓不應超過02V,其地線要接在接地樁上。對此類干擾好的辦法是良好的接地以及使用對干擾有濾波作用的穩壓源。
3、感應干擾:感應干擾是由電感破壞磁場所產生,這個干擾以尖的高電壓形式出現,它比原來的電壓要高得多,這個尖的電壓能引起各種故障,並對設備造成危害。它主要表現為電容性耦合、電感性耦合、電磁場輻射三種形式,對電路主要造成共模形式的干擾。克服電場耦合干擾有效的辦法是屏蔽。屏蔽電場耦合干擾時,導線的屏蔽層不要兩端連接當地線使用,因在有地環電流時,這將在屏蔽層形成磁場,干擾被屏蔽的導線。應該把屏蔽層單點接地,一般選擇它的任一端接地。抑制磁場干擾的辦法是屏蔽干擾源。但把它們都用導磁材料屏蔽起來很難做到,故只能採用一些被動的抑制技術,遠離干擾源,同時要盡量避免平行走線。
4、無線電頻率干擾:無線電頻率干擾可能造成電子衡器顯示不準,這時要檢查接地設備是否用了長而細的導線,線的屏蔽是否良好,濾波器工作是否正常。
、靜電干擾:靜電干擾要比射頻干擾的破壞力大。當設備受潮時,靜電干擾就會出現,而且這種干擾比較常見。靜電干擾明顯的可能破壞感測器及敏感組件,造成設備關閉,顯示混亂。克服這種干擾的辦法就是設備接地,信號線屏蔽等。
應對方法:
1、提供設備與近旁物體間的低阻抗連接,以減少人身電擊危險。
2、給接地故障電流提供返回電源的低阻抗通路,使熔斷器或斷路器得以動作。
3、給雷電感應電流提供低阻抗的對地泄放通路
4、給靜電電荷提供對地泄放通路,以防產生電火花或電弧。接地抗干擾技術其一是避開地環電流的干擾,其二是降低公共地線阻抗的耦合干擾。
『伍』 如何防止電磁干擾
1、利用屏蔽技術減少電磁干擾。
2、利用接地技術消除電磁干擾。
3、利用布線技術改善電磁干擾。
4、使用磁環對干擾進行抑制。
5、選用鎳鋅鐵氧體或錳鋅鐵氧體。
6、利用濾波技術降低電磁干擾。
(5)電磁儀表盤如何防止干擾擴展閱讀:
變頻驅動與電磁干擾:
在許多國家,尤其在歐洲,對任何系統可能散發的電磁干擾有嚴格的限制。
由於數碼渦旋壓縮機的載入和卸載是機械操作,數碼渦旋系統產生的電磁干擾可忽略不計。這一獨特的特性,不僅使數碼系統無需昂貴的電磁抑制電子裝置,也增加了其可靠性和簡易性。
對電站、廣播、電視、通信、導航、精密設備、醫院、地鐵控制裝置等場所更適用,更環保。