54 抑制电磁干扰的基本措施.ppt

5.4 抑制电磁干扰的基本措施 1. 静电屏蔽原理 2. 电磁屏蔽 2. 电磁屏蔽（续） * * 5.4.1 屏 蔽 在检测系统或电子装置中，有时需要将电力线或磁力线的影响限定在某个范围或阻止它们进入某个范围。 这种将防止静电的或电磁的相互感应所采用的上述措施称为“屏蔽”。屏蔽的目的是隔断“场”的耦合，即抑制各种场的干扰。 屏蔽的种类可分为静电屏蔽，电磁屏蔽和磁屏蔽。 电磁屏蔽是采用导电良好的金属材料做成屏蔽层，利用高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生涡流，再利用涡流产生的磁场抵消或削弱高额干扰磁场的影响，从而达到屏蔽的效果。 电磁屏蔽主要用来防止高频电磁场的影响，对于低频磁场的干扰其屏蔽效果是非常小的。 电磁屏蔽依靠涡流产生作用，因此必须用良导体如铜、铝等做屏蔽层。如果考虑高频集肤效应，高频涡流仅流过屏蔽层的表面一层，因此屏蔽层的厚度只需考虑机械强度就可以了。 主动屏蔽和被动屏破的比较 3. 低频磁屏蔽 低频磁屏蔽是利用铁磁性材料磁导率高、磁阻小，对磁场有分路作用。为了保护磁敏器件不受低频磁场的干扰，采用高导磁材料做屏蔽层，可将器件置于屏蔽层内，由于铁磁材料的磁阻比内部空气磁阻小得多，磁力线主要通过屏蔽层．从而保护内部器件不受外界磁场的影响。同理，若将电源变压器、偏转线圈等干扰源用铁磁材料包住，则可保护外界环境不受干扰源的漏磁影响。 5.4.2 接 地 将电路、单元与充作信号电位公共参考点的接地面实行低阻抗连接，称为接地。将电路、设备的地线或接地面与大地实行低阻抗连接称为接大地。 在电子设备中，接地是抑制干扰的主要方法之一。若能把屏蔽、滤波和接地正确地结合起来使用，就能较好地解决大部分噪声干扰问题。 所以，对接地的设计、接地方式的选择相接地工艺技术必须充分的注意。 (1)给出电路、单元和设备的零电位基准面，构成电信号的通路，以保证电子设备的正常工作； (2)防止在设备外壳或屏蔽层上由于电荷积聚、电压上升而造成人身不安全，或引起火花放电； (3)将设备机完成屏蔽层等接地，给高频干扰电压形成一个低阻抗通路，以防止它对电子设备的干扰。 1. 接地的目的与作用 从防止干扰角度出发，接地设计耍注意两点：减少公共地线阻抗和断开地环路，以避免受磁场耦合和地电位差的影响。 1. 接地的目的与作用（续） 2. 地线的种类 (1)保护接地线(保安地线)。出于安全防护目的，将电气设备和电子测量装置的外壳与屏蔽层接地用的地线，与大地连接在一起。 例如，作为三相四线制电源电网的零线、电气设备的机壳、底盘以及避雷针等都需要接大地，这就是保护接地线， 2. 地线的种类（续1） (2)信号地线。电子装置中的地线，除特别说明接大地的以外，一般都是指作为电信号的基准电位的信号地线。电子装置的接地是抑制干扰、保证电路工作性能稳定可靠的关键。 信号地线既是各级电路中静、动态电流的通道，又是各级电路通过某些共同的接地阻抗而相互偶合，从而引起内部干扰的环节。 信号地线又可分为模拟信号地线和数字信号地线两种。 模拟信号地线是模拟信号的零信号公共线，因为模拟信号一般较弱，因此对模拟信号地线要求较高。 数字信号地线是数字信号的零电平公共线，由于数字信号一般较强，故对数字信号地线的要求可低些。 为了避免模拟信号地线与数字信号地线之间的相互干扰，二者应分别设置。 2. 地线的种类（续2） (3)信号源地线。传感器可看作测量装置的信号源。 通常传感器装设在生产现场，而显示、记录等测量装置则安装在离现场有一定距离的控制室内，在接地要求上二者不同、有差别。 信号源地线是传感器本身的零信号电位基准公共线。 2. 地线的种类（续3） (4)负载地线。负载的电流一般较前级信号电流大得多，负载地线上的电流在地线上产生的干扰作用也大，因此负载地线和测量放大器的信号地线也有不同的要求。有时二者在电气上是相互绝缘的，它们之间通过磁耦合或光耦合来传输信号。 2. 地线的种类（续4） 在电子装置中，上述四种地线一般应分别设置。在电位需要连通时，可选择合适的位置作一点相连．以消除各地线之间的相互干扰。 2. 地线的种类（续5） 3. 低频电路一点接地准则 为了使屏蔽在防护电测装置不受外界电场的电容性或电阻性漏电影响，应将屏蔽接大地。通常把