自动化仪表系统的电磁干扰抑制对策探讨

摘要：在自动化仪表实际工作中，所特有的电磁环境不可避免的会受到各种电磁干扰，严重影响到机器的正常作业，但是针对自动化仪表的电磁干扰，目前没有明确的解决措施。因此关于自动化仪表的抗干扰研究将成为今后自动化仪表需要着力发展与研究的方向。本文主要针对自动化仪表系统的磁场干扰问题进行分析，探究解决磁场干扰的主要措施，从而保证自动化仪表的正常作业。

广义上，我们把一切噪声称之为干扰，是人们在生活与生产中不希望接触到的信号。而在自动化仪表系统中的干扰主要指的是电磁引发的干扰。随着科技的发展，电子技术发展实现了新的跨越，目前，我国工业生产的自动化程度不断提高。更多的电器是以半导体集成电路的形式出现，这也就引发了电磁干扰的产生。电磁干扰的存在使得原有的电磁信号发生异变，数据失灵，严重者出现程序瘫痪，影响到整个工业的生产，电磁干扰对于自动化仪表的干扰力度非常大。因此，探究自动化仪表系统的电磁干扰抑制对策与措施就显得十分必要。

1.自动化仪表产生电磁干扰的主要原因分析

在自动化仪表系统中，电磁干扰来源多样，既有系统内部的电磁干扰，也有来自外部的电磁干扰。我们分别介绍说明。来源于自动化仪表系统内部的电磁干扰源：信号线彼此之间的干扰；多点接地情况下引发的电位差；仪表原件的热噪音，数字地与模拟地之间的影响等。来自自动化仪表系统外部的磁场干扰主要有电台与雷达进行发射时所产生的电磁波干扰；太阳与其它天体本身辐射所带来的电磁波；自然气象条件影响下所出现的空中雷电、气温与湿度及电磁场的负面影响。周围的电气装置在一定程度上也会造成自动化仪表系统的电磁干扰，例如我们常见的高压线、汽车与日光灯电源所引发的磁场干扰等。

2.自动化仪表电磁干扰的有效抑制措施分析

自动化仪表系统在实际的工作中，几乎不能避免电磁的干扰。但是我们可以采取一定的抑制措施，通过改善内部系统结构、对其工作工序进行精心设计，转变生产工艺等方式，将自动化仪表系统的抗干扰能力提高，将电磁干扰引起的破坏减小到最低。有效的避免系统内部的电磁干扰，规避系统外部的电磁干扰，保证自动化仪表系统的正常作业。

2.1.自动化仪表系统总体的抗干扰措施分析

在进行自动化仪表的系统制定时就需要从总体上提高自动化仪表的抗干扰能力。我们在选择控制室时应该尽量选择在高电压，大电流、强辐射的工作环境中进行，如果在无法避免这样工作环境的情况下，我们应该对工作机房记性合理有效的屏蔽设置。再例如针对电源，应该尽量采用单一的供电回路，尽量避免其他设备启动或者关闭所带来的干扰影响。如果需要采集对象很远的信号，可以借助隔离的办法切除系统与外部电路的联系，从设计细节上做好自动化仪表系统的抗干扰设计。

2.2.运用一定的信号进行电磁干扰的有效隔离

在实际的信号传输过程中，我们常常要避免形成接地环路而引入新的电位差，与此同时，为了有效切断干扰噪音传播的通道，我们需要将输入、输出的信号与系统内的电路相分离。这种对抗方式被称为信号隔离，隔离之后的信号传输功能依然能正常的发挥，信号隔离的具体方法很多，我们在此不做一一赘述。

2.3.针对电源产生的干扰的有效抑制

我们在前面提到过，电源也是造成自动化仪表系统电磁干扰的主要来源，因此我们需要针对电源情况进行抗干扰的有效对抗。一般在条件允许的情况下，我们可以采用单独供电措施，因为电源线常常受到工业现场的干扰，因此在进行设置时需要尽量不牵涉动力干线，大的相线等。具体操作中，可以采用具备稳压功能的交流稳压电源，uPS不间断系统等等。

2.4.引入数字滤波技术有效的对抗电磁的干扰

我们在自动化仪表的电磁干扰抑制中，除了采用硬件措施的改进来提高系统的抗干扰能力之外，我们还可以充分发挥计算机高速度、大容量的特点，将软件的优势发挥出来。数字滤波技术就能很好的解决电磁干扰问题。采用数字滤波技术一方面可以保证自动化仪表系统的正常工作不被干扰停止，另一方面又能满足工程所追求的精确度与高速度，生产中有效信号中的干扰噪音在经过滤波之后被消除了。

2.5.发挥计算机的软件容错功效，减少电磁干扰

因为自动化仪表系统整个由计算机来控制，而计算机受电磁干扰影响非常大，进而导致计算机传送的数据与信息发生异变，影响到仪表显示结果。我们可以尝试从计算机的软件入手，针对计算机的软件性能，有效尝试编写软件容错程序，通过编写一定的容错程序，加上借助对信息的冗余与时间的冗余最终达到克服干扰的目的。需要注意的是，我们在进行软件容错的编程时，可以有多种方法可以选择，常见的方法有奇偶验校法、多存储区法等等，可以针对具体情况进行灵活的选择，不管哪种方法，合适的才是最重要的。

3.结束语

电磁干扰是自动化仪表系统不可避免的干扰，随着自动化仪表的不断改良，电磁干扰的来源也更加广泛，干扰形式也更加多样。在自动化仪表系统的后期分析与研制中，关于提高其抗电磁干扰能力的研究也成为研究的重点。本文针对自动化仪表中存在的电磁干扰进行了详细的分析，结合当前实际，提出了几种比较可行的抗干扰抑制措施，其实，解决自动化仪表系统的抗电磁干扰能力的方式不仅仅这几种，在进行抗干扰时可以针对具体的作业情况进行灵活的分析与探讨。关于自动化仪表的抗电磁干扰研究也将是我们下一步自动化仪表改良的主要方面。只有合理的规避电磁干扰，才能保证仪表数据的准确，实现自动化仪表正常功能的发挥。

参考文献：

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[3]刘月兰，杨小雨.变频器干扰与其他故障问题的研究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报.2008（03）

[4]赵志骏.抗电磁干扰技术在仪器仪表中的应用[J].科技创新导报.2009（15）.

作者简介：

石洋（1988.04.09），男，江苏省连云港市人，民族：汉，学历：本科。