硬件抗干扰技术：磁场耦合与干扰抑制

"磁场耦合-硬件抗干扰技术" 在电子硬件设计中，磁场耦合是一种常见的干扰源，尤其是在处理敏感信号传输时。这种耦合是由于电流通过导体产生的磁场，进而影响到邻近导线中的电流或电压，导致信号失真。在标题和描述中提到的磁场耦合，主要讨论了当一根导线（如高功率的输电线）与另一根导线（如信号线）平行布置时，两者间的互感效应会产生干扰电压。例如，10kVA、220V的交流输电线与距离1米的信号线平行运行10米，会使得信号线上感应到数十毫伏的干扰电压，这对于像热电偶这样微弱信号的传输来说，这种干扰可能是无法容忍的。 硬件抗干扰技术旨在减少这些干扰，确保设备能够正常工作。其中，过程通道抗干扰技术、CPU抗干扰技术和系统供电与接地技术是重要的应对策略。 过程通道抗干扰技术着重于抑制信号在传输过程中受到的干扰。串模干扰是一个典型的例子，它是指干扰源与信号源串联在同一回路中，表现为干扰电压Un叠加在有用的信号Us上。为抑制串模干扰，可以采用屏蔽、滤波等方法，例如使用屏蔽电缆减少外部磁场影响，或者在电路中加入低通滤波器来去除高频干扰成分。 CPU抗干扰技术则关注于保护中央处理器免受干扰。这可能包括使用数字信号处理技术来消除噪声，以及在CPU周围设置适当的屏蔽，防止电磁辐射对计算操作的影响。 系统供电与接地技术是另一个关键领域，因为电源质量和接地的稳定性直接影响到设备的抗干扰能力。良好的接地设计可以提供一个低阻抗路径，将干扰电流导入大地，从而降低电路内部的噪声水平。同时，使用稳定、纯净的电源也是减少干扰的重要手段，例如使用线性稳压器或开关电源配合LC滤波器来滤除电源线上的噪声。 硬件抗干扰涉及多个方面，包括但不限于理解干扰的来源（外部干扰如电磁辐射，内部干扰如耦合感应）、干扰的传播途径（静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合），以及采取相应的措施来减轻或消除这些干扰。通过综合应用各种抗干扰技术，可以有效地提高电子设备的稳定性和可靠性。