浅析电子自动化装置的干扰与抑制技术

天地（常州）自动化股份有限公司 康安辉

0 前言

随着现代工业的飞速发展，电子自动化技术也随之迅速成长，先进的电子自动化装置为了更好的利用在工业范围内，在类型上和使用功能上都产生了巨大变化。但是由于此装置极易被工业现场的各种电磁信号所干扰和影响，而产生误动作。而通过深入分析装置的干扰因素和抑制方法可以为装置的正常运行提供科学依据。

1 电子自动化装置的干扰因素

由于工业环境下的电磁信号较为普遍，频率也各不相同，各种干扰因素也互为独立。但是电子自动化装置在接收信号时，极易被这些原因所影响，导致装置运转异常。干扰因素通常有以下几种：

1.1 静电干扰因素

电子自动化装置在工作时，所产生的电场和装置内的电容耦合而对装置造成的一种电磁现象，即静电干扰。一些设施由于在运行中出现交变电磁等信号，导致对装置形成限度不等的静电干扰，例如电磁铁、电动机、变压器、交流接触器、动力线路等。

1.2 磁场耦合干扰因素

伴随电流强度的改变，大电流动力线路附近的电场会产生较强的信号，从而使周围其他的线路也受到干扰。如果将装置设置在大电流动力线路附近，则装置所产生的电磁波会被强电流磁场所干扰，从而严重影响装置的正常工作。

1.3 共模干扰因素

装置接口通常情况下会利用差分的形式去完成信号传输，但是由于电子自动化装置收发器的供模电压受到范围制约，即如果供模电压超过相应标准，会对装置造成严重干扰，从而影响装置的正常运行，甚至会对装置的零部件和接口造成损坏。

1.4 共阻抗干扰因素

电子回路的公共导线上通常装有电阻和电感应等，当任意回路电流通过公共导线时，都会使公共导线上产生电压下降的现象，此现象与其他线路会发生共阻抗干扰。一般这种干扰原因是由干扰与被干扰电路间的长短及截面所决定，也就是说截面窄且长的线路易受到共阻抗干扰的作用影响。

1.5 漏电耦合干扰因素

电子自动化装置的内外不应当在电气接触的局部之间产生漏电情形。漏电现象通常是由于装置外部的温度和湿度降低了电气绝缘性能，也就是说当高湿度时，电子自动化装置内的零件会出现水气，而这些水分会使装置内部缘性能下降，从而引起漏电，形成漏电耦合干扰。

1.6 电网干扰

装置工作的动力能源一般是电网供应，但用电设备会影响交流电变换，导致电网内也出现干扰信号，此时电网内的低频信号经过电子自动化装置内的变压器的工作后信号变为次级，同时高频次干扰信号也由于电容器的耦合的关系变为次级信号，使得装置被电网干扰所影响。

2 电子自动化装置的干扰抑制技术

干扰抑制应当从干扰源头进行把控，一旦出现干扰因素时，应当及时加以控制，并结合不同的干扰因素采取对应的抑制手段，消灭干扰原因对电子自动化装置产生的各类影响，保证装置的正常工作。结合上述干扰因素的探讨提出以下控制措施：

2.1 静电抗干扰抑制措施

静电抗干扰一般采取静屏蔽静电的方式来进行消除干扰信号。当静电处于平衡点时，可知导电体的点电部位一致，这时可以采用接地的方法去阻断电缆，从而对静电干扰进行屏蔽。另外还可以对装置实施接地等方法，对装置本身进行屏蔽也可以使装置静电抗干扰。由于静电干扰源头较为复杂导致屏蔽难度大，所以通常情况下会采取对装置实施屏蔽的方式。

2.2 磁场耦合干扰抑制措施

磁场耦合干扰属于近场干扰，对范围内的装置造成的不良影响较广。因此，可以采取对干扰物的周围或者在电子装置自身外设立高导磁屏蔽物，控制磁场干扰的范围，使之无法进入装置内部，阻止干扰物的传播途径。但是当信号传播距离较远时，应当采取其他措施。如当磁场对装置的信号线产生干扰时，应当将信号线改为双绞线，因为双绞线内存在的感生电流能对抗干扰源头，从而达到抑制的作用。

2.3 电磁辐射干扰抑制措施

电磁辐射干扰的主要原因是高频率的电磁场对装置产生的干扰，而低频率电磁场对装置干扰较小。对此因素应当采取铝或铜等电阻低的金属原料设置屏蔽层，达到抗干扰效果。结合静电的抑制方法，如将该金属屏蔽层和地面进行对接，既能防止电磁辐射干扰，还能抑制静电的干扰。

2.4 共阻抗干扰抑制措施

共阻类抗干扰的抑制一般采取扩大电源功率的措施，使线路内的电阻降低。另外将模拟和数字电路分别进行设置，并对接到相对应的接口，可以有效抑制共阻抗干扰的影响。另外扩大电源横截面和减少线路长度，电力供应充足，公用地线也同样保持较大截面，也会控制共阻抗干扰造成的影响。

2.5 漏电耦合干扰抑制措施

通过分析可知，漏电耦合是由于绝缘电阻受到水气等影响导致电阻值下降。因此应当定期对电子自动化装置内部和周围进行检查和维护，保证信号线路和电路周围没有杂物，使装置在干燥的环境下运行。另外，条件允许的情况下，在进行装置设计开始时，考虑将大电流、高电压的与小电流的信号线尽量分开保证距离，另外还可以采用屏蔽的手段抑制漏电耦合干扰给电子自动化装置带来的不良作用。

2.6 电网干扰抑制措施

电网干扰抑制时，为避免电网中浪涌过压可以采取压敏电阻进行吸收，还可以采用瞬变电压抑制器，其反向作用时可以和压敏电阻达到同样效果。如当装置受到雷击时，线路上出现的瞬时高压会通过顺便电压抑制器瞬间使导通值降低，并通过大电流，保持电压稳定，因此此抑制器对浪涌电压和瞬间尖峰具有较强的抑制效果。

3 结束语

电子自动化装置在运作期间经常被各种因素所干扰和影响，如静电、磁场耦合、漏电耦合、共阻抗干扰和电网等因素。为了避免这些干扰影响装置的正常运行，可以根据各个干扰因素的特点进行针对性的切断或者屏蔽，并在实际操作中根据不同情况可以对各类抑制措施进行组合使用，以达到最佳效果，确保有用信号的正常传输，避免其他信号对装置产生不良作用，保证装置的正常、稳定、高效运行。

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