试论机械电子设备中的电气干扰及抗干扰措施

邹航宇 陈福磊

摘要：机械电子设备中存在着大量电子管及晶体管等电气元件，这也造成了在电子设备运行时内部电气元件会受到电气干扰，进而影响电子设备的正常运行，并且电气干扰问题往往发生频繁，并且随机性较大。如何才能提高机械电子设备的抗干扰能力，是相关技术人员一直在研究和解决的方向。本文就是对机械电子设备中电气干扰因素做出的分析，并且在此基础上提出一些相应的抗干扰措施。

关键词：机械电子设备;电气干扰;抗干扰措施

Abstract： there are a large number of electronic components such as electronic tubes and transistors in mechanical and electronic equipment， which also leads to the internal electrical components will be subject to electrical interference in the operation of electronic equipment， thus affecting the normal operation of electronic equipment， and electrical interference problems often occur frequently， and the randomness is large. How to improve the anti-interference ability of mechanical and electronic equipment is the direction that relevant technicians have been studying and solving. In this paper， the electrical interference factors in mechanical and electronic equipment are analyzed， and on this basis， some corresponding anti-interference measures are proposed.

Key words： mechanical and electronic equipment; Electrical interference; Anti-interference measures

一、机械电子设备出现电气干扰的因素

（一）电压对信号线或地线的干扰因素

在机械电子设备的使用中，其电源使用的是三相电源，同时电源的地线与信号线附近存在较大电压差时，就会出现电气干扰的现象，这种干扰也成为共模干扰。另外当机械电子设备的附近存在大功率辐射设备时，也会对机械电子设备的电路造成电流的干扰，通常产生共模干扰问题的频率都在1.5MHz以上。

还有一种由于电压引起的电气干扰就是机械电子设备自身线路之间产生的干扰电压，通常是因为线路之间的阻抗不均，在电流传输的过程中，因为不同频率的不同导致两种分量互相转化，进而让线路之间区域产生干扰电压，这种干扰也称作差模干扰。这类情况往往出现于同一线路的电动机或开关上，并且产生差模干扰的频率一般低于1.5KHz。机械电子设备的电源受到这类电压的干扰，会出现高次谐波效应，进而让机械电子设备出现高温，严重时还会导致电子设备失灵等问题。

（二）电磁对机械电子设备的干扰因素

电磁干扰是机械电子设备出现电气干扰的重要干扰因素，机械电子设备在运行时，电流或电压在特定的情况下就会产生电磁干扰。这些特定情况通常是由于自然环境和人为干扰产生的，自然环境中存着这许多自然界噪声，比如天电噪声、宇宙噪声，这些自然界的噪声对卫星、空间站以及导弹的电子设备造成电磁干扰，进而影响电子设备的正常工作;而人为干扰通常是因为电机或其他产生电磁能量的设备引起的，在电机的运转中会产生电磁能量，其他机械电子设备处于该范围内就会受到影响，进而导致运行故障或控制失灵的问题发生。

二、提升机械电子设备抗干扰能力的措施

（一）通过滤波器进行特定波段频率的过滤

对于因为特定波段频率引起的电气干扰来说，可以通过在机械电子设备上增加滤波器的方法来解决。滤波器又根据其过滤的信号频段的不同加以区分，主要分为低频段滤波器、高频段滤波器、带阻滤波器等。在滤波器的选择上，可以根据机械电子设备出现电气干扰时的频段来加以选择，因此在出现电气干扰时，检测人员应该对干扰源的频段信息进行检测，根据实际情况加装有针对性的滤波器，这样才能保证滤波器的有效性。

在进行滤波器的使用时，還需要注意一些技术细节，首先应该保证机械电子设备上的电缆端口处提前预留安装位置，这样才能保证加装滤波器后不会接触地线，进而避免产生共模干扰。应将加装滤波器的线路与未安装滤波器的线路分别放置，这样可以避免未滤波的线路污染滤波线路，最终让整体滤波工作失效的问题。滤波器与机械电子设备的面板连接线要保证较短，缩短滤波器与面板之间的连接距离可有效保证信号在经过连接线的过程中不会受到其他电气元件的影响。

（二）架设屏蔽体提高机械电子设备的抗干扰性

屏蔽体就是通过一些导电性较好的材料制成封闭的外壳，通过外壳的特殊结构将外界电场干扰隔离在壳体之外。这种外壳结构的安装要求较低，主要安装标准就是在电容耦合区域安装接地的金属导体，保证屏蔽体与地面连接，进而将屏蔽体上的电流倒入地面，保证屏蔽体内干扰电压为0，进而达到阻隔耦合通道的目的。

在一些存在高频电磁场的区域，也可以通过架设屏蔽体的方式来帮助机械电子设备抵抗电磁干扰。其主要布置方式如下，首先根据机械电子设备的大小架设冰屏蔽体，保证屏蔽体导电的连续性，由于电磁的屏蔽不需要屏蔽体接地，所以对屏蔽体是否连接有接地导体没有要求，但是需要保证屏蔽体的完整性。因为屏蔽体内部的机械电子设备需要通风散热，所以在屏蔽体上势必要设置通风口，这些开口会破坏屏蔽体的导电连续性，所以应该通过加装金属筛网或导电布等方式提高开口位置的屏蔽能力，在屏蔽体材料的选择上，应该优先考虑抗压能力和屏蔽能力较高的材料。

（三）做好机械电子设备内部的电气隔离工作

应该做好机械电子设备内部各分支电路与整个电气系统的隔离工作，保证电源与用电回路的隔离。由于导线是电气干扰的主要产生环境，做好电气隔离工作可以保证各分支电路之间不产生干扰。用电回路如果未经过电气隔离，而直接连接电源，在出现某个电路短路时，就会影响整个用电回路，进而对其他电路造成破坏。做好电气隔离工作，可以保护整个电网安全，再通过监测装置对电路的绝缘情况进行监测，出现接地短路的情况就会及时的发出提醒，进而保证维修人员可以及时的进行维护。

参考文献：

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作者简介：

邹航宇（1996-），男，汉，四川省内江市，本科，研究方向：机械电子工程。

陈福磊（1996-），男，汉，四川省德阳市，本科，研究方向：应用物理。