电子仪器仪表受到电磁干扰的处理方法略谈
【摘 要】在电流和电压的影响下，设备在电磁场中的电导率降低或对其产生不利影响的现象通常称为电磁干扰。电磁干扰是电子仪器使用中最常见的现象。随着科学技术的发展，计算机的应用越来越普及，通信设备几乎可以手工得到。这将导致电磁干扰环境的进一步恶化，对电子仪器仪表的损坏程度更高，使用中的设备经常发生故障。因此，深入研究电子仪器的防电磁干扰技术，进一步提高电子仪器的抗电磁干扰性能，对电子仪器的应用具有重要意义。本文分析了电磁干扰的产生，并进一步讨论了电磁干扰的处理方法。
【关键词】电子仪器仪表；电磁干扰；处理方法
中图分类号：TN03 文献标识码：A
引言
为了使电子仪器仪表能够不受到电磁干扰的影响而进行正常工作，我们有必要采取抗干扰设计，而干扰处理则是其中的关键所在。因此，采取相关方法对电磁干扰进行处理以确保仪器的使用性能和正常工作至关重要。本文正是基于这一出发点，对电磁干扰的产生进行了分析，并进一步探讨了电磁干扰的处理方法，希望对抗电磁干扰设计工作能够有所借鉴。
1、电磁干扰的类别
电子设备在使用中不可避免地会产生各种电磁干扰，从而导致电子仪器不能正常工作。因此，认真分析电磁干扰的成因，正确分类是防止电磁干扰的基础工作。（1）电子仪器的内部干扰。电子仪器的内部结构比较复杂，由多种部件组成，这些部件之间的相互作用将产生多个电磁场并且相互干扰，导体、地线和电源之间的阻抗耦合干扰了信号的传输。在电气化运行工程中，由于大功率元件的耦合，会产生干扰，从而干扰其他元件的工作状态。（2）电子仪器的外部干扰。电子仪器外部设备的运行也会影响其正常运行，产生这种影响的外部设备主要是由于高功率的设备、线路或设备的高电压，通过耦合作用将有电磁干扰产生；电子仪器仪表在运转的过程中温度将发生变化，元器件的参数将因此改变，从而对设备的运行造成干扰。
2、电磁干扰的产生
电磁干扰是一种电磁现场，它以电磁辐射的方式发出，会对电缆信息的强度和完整性造成一定程度的影响。现实中，不同的电子设备会产生不同的电磁干扰。比如测量信号的电子仪器仪表会产生辐射干扰；而主要测量电压的仪器设备则会产生传导干扰。但无论是何种类型的电磁干扰，其產生必须包括以下三个要素：干扰源、耦合路径和敏感接收器，本文将对它们进行详细介绍：（1）干扰源。电子仪器仪表的工作原理一般都伴随着电磁效应，而电磁效应就会演变出电磁干扰。比如在测量电压信息时，电磁系就会产生混杂的电波来影响电流流动，而这个电波发生源就可以被看作是干扰源。现实中，比较普遍的电磁干扰源包括无线通信、瞬间的开关、脉冲电路、雷电和静电释放（Electro-StaticDischarge，ESD）等，如图1所示。在不同的情况下，电磁干扰源的存在形式也有所不同，比如一些仪器中的电源开关在开启时，会瞬间产生一个比较大的电压或电流，如果电压、电流与系统线路中的电磁场接触，就会滋生出电磁干扰。（2）耦合路径。电磁干扰在产生后就会向外传播，而这个传播路径就被称作是耦合路径，它主要有以下两种存在形式：第一，金属导体。这也是电磁干扰中传导干扰的主要传播路径。第二，空间场。电磁干扰中的辐射干扰主要通过空间场进行传播。当进行信号测量时，信号的电磁波会演变出一个电磁场，而这个电磁场就可以将仪器仪表工作时产生的干扰源在场中进行迅速传播。（3）敏感接收器。这里的敏感接收器不是具指某一个设备，而是受到电磁干扰影响的对象。不同的对象接受电磁干扰波的多少不同，其受到的影响效果也存在较大差异，即表现为电磁干扰的破坏程度不同。一些对电磁干扰比较敏感的仪器或元件就会接收到较多的干扰波，进而对其正常的使用性能造成不利影响。综上所述，干扰源、耦合路径和敏感接收器共同形成了一个电磁干扰传播路径，电磁干扰信号借助该路径传达到敏感接收器。
3、干扰的传递途径
干扰信号有辐射场和似稳场两种说法，即当干扰信号的波长比被干扰的对象结构尺寸小时，则干扰信号相当于辐射场，其辐射的电磁能量进入到被干扰对象的通路干扰信号，然后以漏电和耦合的形式通过绝缘支承物，同时经公共阻抗的耦合进入被干扰的线路、设备或系统中，而当干扰信号的波长比被干扰对象的结构尺寸长时，则干扰信号则被认定为似稳场，进入被干扰对象的能路是以感应的形式，也可以通过直线传导的方式进入到线路、设备和系统中。
4、对电子仪器仪表的危害
随着科学技术的发展，仪器仪表开始向精密的电子仪器发展，而且这些电子仪器仪表在我们生活中也得以广泛的应用，而且对于信号的检测要求也不断提升，但其在使用过程中由于受到电磁干扰，从而使其容易发生偏差，给人们的工作和生活带来严重的影响。如目前我国医疗调和中多为电子仪器仪表，而这些仪器仪表在使用过程中极易受到电磁干扰产生异常的情况，使检测的结果与事实存在着较大的误差，从而为医疗工作者的工作带来较大的影响。进行导航所利用的电子仪器仪表，在工作过程中受到电磁干扰后使导航结果发生较大的偏差，使导航的准确性降低。这类由于电子仪器仪表受到电磁干扰而给人们的生产和工作带来影响的危害不断的增加，所以加强对电磁干扰进行抑制，减少对人们的危害已成为当前急需解决的重要问题。
5、电子仪器仪表中电磁干扰的抑制方法
目前电子仪器仪表中常用切断干扰源的方法是通过切断电磁干扰的传输路径，从传输路径中的干扰源、耦合路径的传输中进行干扰的抑制。
5.1抑制电磁干扰源的方法
先前提到电磁干扰源的产生形式有所差别，所以想要对电子仪器仪表的电磁干扰源进行抑制，就要针对不用产生原因的干扰源都进行抑制。因此，我们可以通过对滤波进行抑制来进行干扰源的封锁。对电磁波进行滤波的有效措施是在电子仪器中安装滤波器，通过滤波器对复杂混沌的电磁波进行滤波。但在使用滤波器时，应注意电子仪器的电磁兼容性。如果要实现电磁兼容，就应该让滤波器设置特定的电流、电阻、电压等，然后把计算出的电感和电容应用到滤波器上，从而达到抑制干扰源的效果，我们称这种滤波器为无源集中参数元件滤波器。
5.2抑制耦合路径传输的方法
通过切断电磁干扰源的传播介质，实现了对耦合路径传输的抑制，抑制耦合路径的方法主要是基于屏蔽原理。如前所述，耦合路径有两种方式：金属材料和空间场，这两种方式无法去除。因此，耦合路径的传输只能通过屏蔽来抑制，屏蔽可以防止波的传播强度，有效地减少干扰波的传播。目前常用的屏蔽方式有：静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种，根据不同电子仪器的工作原理，可以选择最合适的屏蔽方式。静电屏蔽的对象主要是一些测量电压、电流、电阻等的电子仪器，电磁屏蔽和电磁屏蔽的对象主要是一些测量的信号波形、频率和相位。电子仪器仪表，静电屏蔽的原理是将电磁场传递到地球上，磁屏蔽的原理是吸收电磁场，电磁屏蔽的原理是利用金属来吸收电磁场。
结束语
综上所述，各种电子仪器仪表在抑制电磁干扰方面有不同的方法。因此，在抑制电磁干扰时，首先要弄清楚我们面对的是哪种电子仪器仪表，只有这样我们才能有效和经济地抑制电磁干扰，我们的电子仪器和仪器才能正常和有效。
参考文献：
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（作者单位：安阳钢铁股份有限公司动力厂电控车间）