电磁干扰与抑制技术解析

"电气测量技术-第10章 干扰与抑制.ppt" 在电气测量技术中，第10章重点讨论的是干扰与抑制的问题，这是确保电气设备和自动化系统正常运行的关键技术之一。电磁兼容（EMC）技术旨在使电子和电力设备能够在相互结合、弱电与强电交互的环境中稳定工作，尤其是在现代一次设备数字化的趋势下，防止和减轻电磁干扰显得尤为重要。 电磁干扰通常由三个要素构成：噪声源、噪声的耦合和辐射以及受扰设备。噪声源是产生干扰的源头，如热噪声、晶体管的低频噪声以及外部触发下的自激现象；噪声的耦合和辐射是干扰传播的途径，例如静电耦合、互感耦合、公共阻抗耦合和漏电流耦合；受扰设备则是承受这些干扰影响的对象，如电子装置和设备。 干扰与噪声的耦合方式多样，主要包括以下四种： 1. 静电耦合：通过电路间杂散电容传递，干扰程度与U1、C、Z2和干扰信号频率有关，减少Z2和C有助于减小干扰。 2. 互感耦合（电感性耦合）：通过电路间的杂散互感进行，干扰程度与I1、M和频率有关，减小寄生互感可以抑制干扰。 3. 公共阻抗耦合：由电路间的公共阻抗引起，干扰程度与I1、Z1、Z2相关，降低公共阻抗Z1能减轻干扰。 4. 漏电流耦合：由电路间的漏电流引起，干扰程度与U1、Z2和Z1有关，增大漏电阻抗Z1并减小受扰电路输入阻抗Z2可抑制干扰。 干扰的表示方法主要有串模干扰和共模干扰，这两种干扰会以不同的方式影响测量系统的性能。串模干扰是指在信号传输线路上与有用信号一起传播的干扰，而共模干扰则出现在两条信号线对地的相同电压上。抑制这些干扰的方法包括选择合适的滤波器、屏蔽、接地设计和使用隔离技术等。 在设计电气测量系统时，工程师需要考虑各种噪声源和耦合方式，通过优化电路设计、合理布局、选用抗干扰能力强的元器件以及采取有效的电磁兼容措施来提高系统的抗干扰能力。这包括使用低噪声元器件、设置滤波电路、进行屏蔽设计、改善接地结构以及采用光电隔离等技术，以确保在复杂的电磁环境下，测量结果的准确性和系统的稳定性。