7.3+公共阻抗耦合
公共阻抗耦合
干扰的耦合方式干扰源产生的干扰信号是通过一定的耦合通道对电控系统发生电磁干扰作用的。
干扰的耦合方式无非是通过导线、空间、公共线等作用在电控系统上。
分析下来主要有以下几种。
直接耦合：这是干扰侵入最直接的方式，也是系统中存在最普遍的一种方式。
如干扰信号通过导线直接侵入系统而造成对系统的干扰。
对这种耦合方式，可采用滤波去耦的方法有效地抑制电磁干扰信号的传入。
公共阻抗耦合：这也是常见的一种耦合方式。
常发生在两个电路的电流有共同通路的情况。
公共阻抗耦合有公共地和电源阻抗两种。
防止这种耦合应使耦合阻抗趋近于零、使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。
电容耦合：又称电场耦合或静电耦合，是由于分布电容的存在而产生的一种耦合方式。
电磁感应耦合：又称磁场耦合。
是由于内部或外部空间电磁场感应的一种耦合方式，防止这种耦合的常用方法是对容易受干扰的器件或电路加以屏蔽。
辐射耦合：电磁场的辐射也会造成干扰耦合，是一种无规则的干扰。
这种干扰很容易通过电源线传到系统中去。
另当信号传输线较长时，它们能辐射干扰波和接收干扰波，称为大线效应。
漏电耦合：所谓漏电耦合就是电阻性耦合。
这种干扰常在绝缘降低时发生。
公共阻抗耦合是由于骚扰源与敏感部位共用一个线路阻抗而产生的。
公共阻抗包括：（1）骚扰源和敏感部位共用的导体；（2）由两个电流回路之间的互感耦合；（3）由于两个电压节点之间的电容耦合产生的。
理论上，每个节点和每个回路通过空间都能耦合到另一节点和回路。
实际上的耦合程度随距离增大急剧下降。
(1) 导体连接当骚扰源与敏感部位共用一个地时，则由于骚扰源的输出电流流过公共地阻抗，在敏感部位的输人端产生电压。
公共阻抗仅仅是由一段导线或印制板走线产生的。
因为导线的阻抗呈感性，因此输出中的高频或高di／dt分量将更容易耦合。
当输出和输入在同一系统时，公共阻抗构成乱真反馈通路，这可能导致振荡。
(2) 磁场感应导体中流动的交流电流会产生磁场，这个磁场将与临近的导体耦合，在其上感应出电压。
电磁兼容基本知识介绍电磁耦合机理
1、传导耦合导线经过有干扰的环境，即拾取干扰信号并经导线传导到电路而造成对电路的干扰，称为传导耦合，或者叫直接耦合。
在音频和低频的时候由于电源线、接地导体、电缆的屏蔽层呈现低阻抗，故电流注入这些导体时容易传播，当噪声传导到其他敏感电路的时候，就能产生干扰作用。
在高频的时候：导体的电感和电容将不容忽视，感抗随着频率的增加而增加，容抗随着频率的增加而减小。
jwL,1/jwC解决方法:防止导线的感应噪声，即采用适当的屏蔽和将导线分离，或者在骚扰进入明暗电路之前，用滤波的方法将其从导线中除去；2、共阻抗耦合当两个电路的电流经过一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路。
3、感应耦合a）电感应容性耦合干扰电路的端口电压会导致干扰回路中的电荷分布，这些电荷产生电场的一部分会被敏感电路拾取，当电场随时间变化，敏感回路中的时变感应电荷就会在回路中形成感应电流，这种叫做电感应容性耦合。
解决方法：减小敏感电路的电阻值，改变导线本身的方向性屏蔽或者分隔来实现。
b）磁感应耦合干扰回路中的电流产生的磁通密度的一部分会被其他回路拾取，当磁通密度随时间变化时就会在敏感回路中出现感应电压，这种回路之间的耦合叫做磁感应耦合。
主要形式：线圈和变压器耦合、平行双线间的耦合等。
铁心损耗常常使得变压器的作用类似于抑制高频干扰的低通滤波器。
平行线间的耦合是磁感应耦合的主要形式要想减少干扰，必须尽量减少两导线之间的互感。
4、辐射耦合辐射源向自由空间传播电磁波，感应电路的两根导线就像天线一样，接受电磁波，形成干扰耦合。
干扰源距离敏感电路比较近的时候，如果辐射源有低电压大电流，则磁场起主要作用；如果干扰源有高电压小电流，则电场起主要作用。
对于辐射形成的干扰，主要采用屏蔽技术来抑制干扰。
变电站保护二次电缆屏蔽层接地方式分析
变电站保护二次电缆屏蔽层接地方式分析作者：李国强等来源：《电子技术与软件工程》2015年第13期对变电站的电磁兼容水平进行有效提高的措施中二次电缆屏蔽层有着非常重要的地位。
文章中对干扰源、干扰的具体途径、屏蔽层具有的作用以及过电压进行了充分考虑，进而来分析变电站中二次电缆屏蔽层的具体接地方式。
【关键词】变电站二次电缆屏蔽层接地方式干扰源一般情况下，变电站会运用带有屏蔽层的二次电缆向测控装置中引入相关的保护信号，然而，现场中的电磁干扰会利用耦合方式变异电缆中的各种信号来源，会导致控制以及测量数据产生一定误差。
如果电磁干扰特别严重，那么会导致二次保护装置的误动或损坏。
目前，在变电站中有着非常严重的电磁干扰，所以，应该对二次电缆进行有效的抗干扰保护接地。
为了能够有效的提高二次电缆的抗干扰能力，应该对二次电缆屏蔽层的实际作用进行充分的了解并应熟练掌握屏蔽层接地的具体方式。
如果屏蔽层接地的实际方法存在着错误，那么会导致屏蔽效果不能达到最佳。
目前，对于二次电缆需要进行一点接地还是2点接地在国内依然存在着非常大的争议。
1 对变电站的干扰源与耦合方式进行分析1.1 变电站的干扰源变电站本身就属于一个非常强大的电磁方面的干扰源，无论怎样的情况都会产生出干扰。
一般干扰源能够分为：雷电，短路电流，局部放电，一次设备，一次系统当中的开关操作等等。
变电站有着非常强大的电磁干扰，同时还有着非常宽的频谱的范围，这在很大程度上会妨碍防护干扰。
1.2 变电站干扰传播的具体途径电磁干扰的具体途径大体分成电磁场辐射、磁场的耦合以及电场的耦合。
一般电磁干扰的存在方式基本都是电磁场。
在现场当中对于完全的磁场与电场根本不存在。
然而，在一定的范围内高电压能够对电场的产生进行作用，而电流的一定作用还会产生一定的磁场。
下面对干扰的具体途径进行分析。
1.2.1 电磁辐射的干扰在变电站当中，辐射干扰主要是指由于强电系统会产生相关的干扰能量，该能量以电磁波的形式向弱电系统当中进行一定的传播进而导致干扰。
第七章检测系统抗干扰技术-PPT
7.2 干扰的引入
7.2.1 串模干扰
串模干扰的等效电路如图6.1所示。其中，Us
为输入信号，Un为干扰信号。抗串模干扰能力用
串模抑制比来表示：
SMR 20 lg U cm Un
(6.3)
检测
式中：Ucm为串模
干扰源的电压峰值；
系统
Un Us
Un为串模干扰 图6.1 串模干扰等效电路
引起的误差电压。
10
7.1 干扰的分类
电源干扰 对于电子、电气设备来说，电源干扰是较为
普遍的问题。在计算机检测系统的实际应用中， 大多数是采用是由工业用电网络供电。工业系 统中的某些大设备的启动、停机等，都可能引 起电源的过压、欠压、浪涌、下陷及尖峰等， 这些也是要加以重视的干扰因素。同时，这些 电压噪声均通过电源的内阻，耦合到系统内部 的电路，从而对系统造成极大的危害。
7.3.2 接地的类型 检测系统的接地主要有二种类型：
保护接地： 保护接地是为了避免因设备的绝缘损坏或性
能下降时，系统操作人员遭受触电危险和保证系 统安全而采取的安全措施。 工作接地：
工作接地是为了保证系统稳定可靠地运行， 防止地环路引起干扰而采取的防干扰措施。
30
7.3 干扰的抑制方法
一点接地和多点接地
一般来说，系统内印制电路板接地的基本原则
是高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。
因为在低频电路中，布线和元件间的电感并不是大
问题，而公共阻抗耦合干扰的影响较大，因此，常
以一点为接地点。高频电路中各地线电路形成的环
路会产生电感耦合，增加了地线阻抗，同时各地线
之间也会产生电感耦合。在高频、甚高频时，尤其
双输入线中感应产生的干扰电动势E1及E2也 具有相似的性质。即当E1＝E2时，产生共模 干扰；当E1≠E2时，既产生共模干扰又产生差 模干扰电动势En＝E1－E2。
电路噪声讲解--噪声第一章
电路噪声讲解—噪声第一章一、电磁噪声干扰定义外部电磁波造成的干扰称为电磁噪声干扰，而造成干扰的电磁波称为电磁噪声（噪声）。
如果一台电子设备视为噪声源，则噪声的产生称为发射（噪声发射）。
相应地，如果一台电子设备视为噪声受体，则噪声容忍度称为抗扰度（噪声容忍度）。
噪声规定指定了电子设备的发射和抗扰度。
（抗扰度也称为EMS: 电磁敏感度）二、电磁噪声分类根据电磁噪声的来源，可分为自然噪声和人为噪声。
随着电子设备进一步的高密集化、高性能化及小型化，噪声干扰问题会更加严重。
EMC=EMI+EMS内EMC。
四、噪声抑制讲解1.噪声传导：噪声传导有空间传导和导体传导1)空间传导噪声处理：增加屏蔽屏蔽指用金属板或其他保护装置封闭目标物体，把周围的电磁场排除在外。
尽管屏蔽的效果通常取决于所用材料的传导性、导磁率和厚度，但用铝箔等极薄的金属板会令常规电子设备的噪声抑制更有效果。
电子设备的噪声抑制效果会因形成外壳的连接方法（间隙、接触阻抗等）而异，而与材料规格无关。
在散热所用的屏蔽罩上制作开口时，限制每个开口的超大尺寸比限制开口的总面积更加重要。
如果存在细长的开口或狭缝，这个部分可以起到狭缝天线的作用（特别是图中的长度l超过了波长1/2时的高频范围），且无线电波可以进出屏蔽罩。
为了避免这样，应保持每个开口较小。
由此看来，带许多小孔的板材（例如冲孔的金属和延展的金属）是很好的材料，既有利于通风，又有利于屏蔽。
2)导体传导噪声处理：增加滤波电路因为噪声往往分布在相对较高的频率范围内，所以电子设备的噪声抑制通常使用低通滤波器来消除高频成分。
可以把电感器（线圈）、电阻和电容等通用元件用作低通滤波器。
但是为了完全隔离噪声，可以使用EMI静噪滤波器等专用的元件。
除了这些利用噪声不均匀频率分布的滤波器以外，还有些滤波器是利用压差（变阻器等）或利用传导模式差异（共模扼流线圈等）。
除了这些滤波器，变压器、光缆或光隔离器均可用作一种滤波器。
电磁兼容题库
电磁兼容题库⼀、填空题（每空0.5分，共20分）1．构成电磁⼲扰的三要素是【⼲扰源】、【传输通道】和【接收器】；如果按照传输途径划分，电磁⼲扰可分为【传导⼲扰】和【辐射⼲扰】。
2．电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。
3．抑制电磁⼲扰的三⼤技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。
4．常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【CCC】标志、欧洲的【CE】标志和美国的【FCC】标志。
5． IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz】和【开关操作】等引起的⾼频瞬间发射的抗扰性标准。
6．电容性⼲扰的⼲扰量是【变化的电场】；电感性⼲扰在⼲扰源和接受体之间存在【交连的磁通】；电路性⼲扰是经【公共阻抗】耦合产⽣的。
7．辐射⼲扰源可归纳为【电偶极⼦】辐射和【磁偶极⼦】辐射。
如果根据场区远近划分，【近区场】主要是⼲扰源的感应场，⽽【远区场】呈现出辐射场特性。
8．随着频率的【增加】，孔隙的泄漏越来越严重。
因此，⾦属⽹对【微波或超⾼频】频段不具备屏蔽效能。
9．电磁⼲扰耦合通道⾮线性作⽤模式有互调制、【交叉调制】和【直接混频】10．静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。
11．电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。
12．滤波器按⼯作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】，其中⼀种是由有耗元件如【铁氧体】材料所组成的。
13．设U1和U2分别是接⼊滤波器前后信号源在同⼀负载阻抗上建⽴的电压，则插⼊损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。
14．多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输⼊端。
15．电⼦设备的信号接地⽅式有【单点接地】、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。
其中，若设备⼯作频率⾼于10MHz，应采⽤【多点接地】⽅式。
⼆、简答题（每题5分，共20分）1．电磁兼容的基本概念？答：电磁兼容⼀般指电⽓及电⼦设备在共同的电磁环境中能够执⾏各⾃功能的共存状态，即要求在同⼀电磁环境中的上述各种设备都能正常⼯作，且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁骚扰的能⼒。
第7章 电磁骚扰的传输途径
26
R2
频率较低时，X C 2G R2 ，则 Z 2 R2 ,同时 X C12 因此（7.6）式可简化为
U 2 jC12 R2U1
R2 ，
课本（7.7）式
频率较高时， X C 2G 可写成
R2
，则 Z 2 X C 2G ,（7.6）式
• 当线路上有高频电流i时，i在L上产生明显的骚扰 电压jωiL，此时电路两端的实际电压 U AB U jiL。 骚扰电压jωiL通过共电源阻抗Z耦合至电路I和电路 II。 抑制方法： 通常采用在设备和器件的供电处加滤波器的方法来抑 制电源线上的高频噪声，或是通过在电源线与地之间 加去耦电容的方法来给高频噪声提供一个泄放通道， 17 从而实现消除共电源阻抗干扰的目的。
课本（7.8）式
C 12 U2 U1 C 12 C 2 G
（7.7）、（7.8）式说明，抑制电容性耦合的有效 途径为：尽可能减少源和敏感设备间的耦合电容C12。
如何减小耦合电容？
1. 2. 导线尽量短、间隔尽量大、避免平行走线 采用电屏蔽
27
7.3.3 感性耦合
通过交变电流的导体在其周围会产生交变磁场， 进而在周围的闭合电路产生感应电势。感应电压的 幅值与回路面积成正比。感应电压为：
电路I
RS 1
L1
U M MdI1 / dt
I1
R1
I2 M
S1
M 电路II L2
Rs1 Us
R2
L1 RL1
L2
UM RL2
Rs2
RS 2
S2
式中，M为互感系数，取决于骚扰源和敏感电路的环路面 积、方向、距离以及两者之间有无磁屏蔽。
工业电气控制工程中的抗干扰措施
电气控制中的抗干扰措施周曰初摘要：文中列举了工业控制工程中的一些常用的抗干扰技术的应用，并作了简单的理论分析。
以便理解这些抗干扰措施，以提高安装过程中的施工质量。
关键词：串模干扰共模干扰屏蔽接地等电位连接我公司各生产线设备用电负荷较大，生产线长，电气设备相对集中，自动化程度高，PLC及其网络应用广泛，这就要求控制系统有较高的稳定性。
但生产线的电机大多采用闭环控制，现场有大量的信号采集，这又将我们电气控制系统置于一个相当恶劣的环境中，因此抗干扰技术就显得尤为重量。
笔者认为有必要将我们工程控制中采用的一些抗干扰措施罗列出来，并适当的加以理论分析。
这将有助于我们更好的理解这些措施并努力提高安装质量，从而为设备的顺利调试和稳定运行打下坚实的基础。
因此我将只对我们安装工程中的一些抗干扰措施作详细介绍，对设备本身所采用的抗干扰技术不作深入讨论。
我们对有用信号以外的所有电子信号总称为噪声，当噪声累积到一定程度，就会对控制系统形成干扰。
干扰的后果：影响系统的测控精度；降低系统的可靠性；甚至导致系统的运行混乱，造成生产事故。
干扰的来源及传播途径：外部干扰：✧电气设备的干扰，如整流装置，逆变器等产生高次谐波，对电源形成的污染。
对电子设备、整流、逆变系统的控制回路及PLC会造成干扰。
因此我们的传动柜采用的是整流变压器供电，但它们的控制回路的电源来自于由另一变压器供电的MCC控制柜。
这就对电源进行了隔离。
当然设备本身还采用了滤波、光电隔离等一些技术措施，就不一一讨论。
✧具有瞬变过程的设备，荧光灯、开关、电流断路器、过载继电器、指示灯等；✧电源的工频干扰也可视为外部干扰。
内部干扰：✧由分布电容、分布电感引起的耦合感应，电磁场辐射感应；长线传输造成的波反射；✧多点接地造成的电位差引入的干扰；装置及设备中各种寄生振荡引入的干扰以及热噪声、闪变噪声、尖峰噪声等引入的干扰；✧元器件本身产生的噪声。
干扰传播的途径主要有三种：静电耦合（电容性耦合），磁场耦合，公共阻抗耦合。
计算机控制技术(第2版)部分课后题答案
第一章1、计算机控制系统是由哪几部分组成的？画出方框图并说明各部分的作用。
答:计算机控制系统由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成；框图P3。
1）工业控制机主要用于工业过程测量、控制、数据采集、DCS操作员站等方面。
2）PIO设备是计算机与生产过程之间的信息传递通道，在两者之间起到纽带和桥梁的作用。
3）生产过程就是整个系统工作的各种对象和各个环节之间的工作连接。
2、计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？（1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
（2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。
3.计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？（1）操作指导控制系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。
缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。
（2）直接数字控制系统(DDC) （属于计算机闭环控制系统）优点：实时性好、可靠性高和适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。
（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。
（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。
第二章1、什么是工业控制计算机？它们有哪些特点？答：工业控制计算机是将PC机的CPU高速处理性能和良好的开放式的总线结构体系引入到控制领域，是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。
计算机控制系统答案
有错的地方帮忙改下1. 简述采样定理的基本内容。
答：采样定理: 如果连续信号)(t f 具有有限频谱，其最高频率为max ω,则对)(t f 进行周期采样且采样角频率s max 2ωω≥时，连续信号)(t f 可以由采样信号)(*t f 唯一确定，亦即可以从)(*t f 无失真地恢复)(t f 。
2. 线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？答：线性离散控制系统稳定的充要条件是： 闭环系统特征方程的所有根的模｜z i ｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z 平面的单位圆内。
3. 写出增量型PID 的差分控制算式。
答：增量型PID 控制算式可以写为D 1P 112I [(2)]i i i i i i i i T Tu u K e e e e e e T T----=+-++-+ 4. 如何消除比例和微分饱和现象？答：“积分补偿法”。
其中心思想是将那些因饱和而未能执行的增量信息积累起来，一旦有可能再补充执行。
这样，动态过程也得到了加速。
即，一旦u ∆超限，则多余的未执行的控制增量将存储在累加器中；当控制量脱离了饱和区，则累加器中的量将全部或部分地加到计算出的控制增量上，以补充由于限制而未能执行的控制。
5. 何为最少拍设计？答：最少拍设计，是指系统在典型输入信号(如阶跃信号，速度信号，加速度信号等)作用下，经过最少拍(有限拍)，使系统输出的稳态误差为零。
6. 简述计算机网络的功能及特点。
答：(1)数据信息的快速传输和处理，以实现实时管理和实时监控。
(2) 可共享计算机系统资源。
(3) 提高了计算机的可靠性。
(4) 能均衡负载、互相协作。
(5) 能进行分布处理。
在计算机网络中，可根据具体要求选择网内最合适的资源来处理。
(6) 计算机网络的智能化，提高了网络的性能和综合的多功能服务，并能更加合理地进行应用，以提高综合信息服务的水平。
7. 干扰的作用途径是什么？答：无论是内部干扰还是外部干扰，都是从以下几个途径作用于系统的。
计算机控制作业答案1
第一章作业课本(p.12)题2．计算机控制系统由哪几部分组成？请画出计算机控制系统的组成框图。
答：计算机控制系统由计算机主机系统、模拟量输入输出接口、数字量输入输出接口、键盘显示接口、打印接口和通信接口等部分组成。
课本(p.12)题4. 实时、在线方式和离线方式的含义是什么？在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的`方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机直接连接，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。
实时地概念不能脱离具体的过程，一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。
补充题1. 两种USB口的特点及区别？通用指标，传输模式，USB器件，硬件接口。
答：两种USB的特点：(1)USB接口支持设备的热插拔功能,采用菊花式的连接.(2)USB有2电源线（5V）,2数据线,采用差分信号传输,可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电,最大可提供500mA的电流.(3)一个USB控制器可以连接多达127个外设,而两个外设间的距离（线缆长度）可达5米.两种USB的区别:协议不同,USB1.1传输速率是12Mbps,USB2.0传输速率是480Mbps.补充题2. 光驱、硬盘、软驱的总线形式。
答：(1)光驱:IDE，ATA/ATAPI，SCSI，USB，内部并行总线.(2)硬盘:IDE，SATA，SCSI，内部并行总线.(3)软驱:软驱分内置和外置两种,内置软驱使用专用的FDD接口,而外置软驱一般用于笔记本电脑,使用USB接口.补充题3. I²C、SPI、SCI总线的特点？答：(1)I²C总线由数据线SDA与时钟线SCL两条线构成通信线路，既可以发送数据也可以接收数据，在CUP与被控IC之间，IC与IC之间都可以进行双向传送，最高传输速度为400Kbps.(2)SPI是一个环形总线结构,是一种标准的四线同步双向串行总线,在SCK的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换,可以同时发出和接收串行数据.(3)SCI是一种通用异步通信接口UART. SCI模块采用标准非归零（NRZ）数据格式,能够实现多CPU之间或同其他具有兼容数据格式SCI端口的外设进行数据通信.第二章作业PC总线PC总线共有62条信号线，用双列插槽连接，分A面（元件面）和B面。
公共阻抗耦合
（2）由两个电流回路之间的互感耦合；
（3）由于两个电压节点之间的电容耦合产生的。
理论上，每个节点和每个回路通过空间都能耦合到另一节点和回路。实际上的耦合程度随距离增大急剧下降。
(1)导体连接
当骚扰源与敏感部位共用一个地时，则由于骚扰源的输出电流流过公共地阻抗，在敏感部位的输人端产生电压。公共阻抗仅仅是由一段导线或印制板走线产生的。因为导线的阻抗呈感性，因此输出中的高频或高di／dt分量将更容易耦合。当输出和输入在同一系统时，公共阻抗构成乱真反馈通路，这可能导致振荡。
(2)磁场感应
导体中流动的交流电流会产生磁场，这个磁场将与临近的导体耦合，在其上感应出电压。敏感导体中感应电压由下式计算：
V＝－M×dIL／dt
式中：M是互感，单位享利。M取决于骚扰源和敏感电路电路的环路面积、方向、距离，以及有两者之间有无磁屏蔽。磁场耦合的等效电路相当于电压源串接在敏感部位的电路中。值得注意是两个电路之间有无直接连接对耦合没有影响，无论两个电路对地是隔离还是连接的，感应电压都是相同的。
在上述情况中，两个电路都必须连接参考地，这样耦合路径才能完整。但是如果有一个电路未接地，并不意味着没有耦合通路。未接地的电路与地之间存在杂散电容，这个电容与直接耦合电容串联。另外，即使没有任何地线，骚扰源至敏感部位的低电压端之间也存在寄生电容。噪声电流还是能够加到敏感部位，但其值由CC和杂散电容的串联值决定。
辐射耦合：电磁场的辐射也会造成干扰耦合，是一种无规则的干扰。这种干扰很容易通过电源线传到系统中去。另当信号传输线较长时，它们能辐射干扰波和接收干扰波，称为大线效应。
漏电耦合：所谓漏电耦合就是电阻性耦合。这种干扰常在绝缘降低时发生。
公共阻抗耦合是由于骚扰源与敏感部位共用一个线路阻抗而产生的。
浅谈工业现场信号干扰及处理措施
前言
电子电气技术已经应用到社会的各个角落，工业生产中的 自动化控制及仪表检测系统更是与电子技术密不可分。然而，由 于电子电气技术的广泛应用，使得电子电气设备越来越多，越来 越复杂，致使电磁环境也越来越恶劣。在工业生产现场，空间中 弥漫着的各种无用电磁信号会给设备带来莫名其妙的故障，而这 些由于干扰引起的故障也让维护人员难以下手，处理起来甚是头 疼。所以，在工业生产中，抗干扰工作具有重要的意义。
1.1 干扰的来源 产生干扰信号的干扰源一般可分为外部干扰和内部干扰两 种。外部干扰来自系统的外部：①自然干扰：各种自然现象， 如：闪电、射线、雷击、环境变化等均会产生自然干扰。②各 种电气设备运行产生电磁干扰：如电网波动、大型用电设备的 启停、变频器运行等。内部干扰来自系统的内部，主要是指测 量电路内部电子元器件的噪声所引起的干扰。如：电感线圈、 分布电容、多点接地造成的电位差等。 1.2 干扰的传播 （1）干扰的作用途径：干扰进入设备的途径分为两类： 即传导和辐射。①传导干扰：干扰信号从导线及公共阻抗进入 电路。②辐射干扰：干扰信号通过空间电磁波辐射传播。这两 种干扰传播方式可能会互相转换，传导干扰可通过导线形成辐 射干扰，而辐射干扰又可以通过导线转换成为传导干扰。 （2）电磁干扰的耦合方式种类：①静电耦合：干扰信号通 过分布电容进行传递称为静电耦合。系统内部各导线之间，印刷 线路板的各线条之间，变压器线匝之间的绕组之间以及元件之 间、元件与导线之间都存在着分布电容。具有一定频率的干扰信 号通过这些分布电容提供的电抗通道穿行，会对系统形成干扰。 ②电磁耦合：电磁耦合是指在空间磁场中电路之间的互感耦合。 因为任何载流导体都会在周围的空间产生磁场，而交变磁场又会 在周围的闭合电路中产生感应电势，所以这种电磁耦合总是存在 的，只是强弱程度不同而已。③公共阻抗耦合：公共阻抗耦合是 指有多个电路的电流同时流经同一公共阻抗时所产生的相互影 响。例如：系统中往往是多个电路共同使用一个电源，各电路的 电流必然会流经电源内阻及线路电阻，成为各电路的公共阻抗。 每个电路的电流都会在公共阻抗上造成压降，将成为其他电路的 干扰信号。④漏电耦合：由于绝缘不良，流经绝缘电阻的漏电流 所引起的干扰叫作漏电流耦合。漏电流耦合经常发生在仪表测量 较高的直流电压时；在检测装置附近有较高的直流电压源时，在 高输入阻抗的直流放大器中。⑤电磁辐射耦合：各种大功率的中
公共阻抗耦合
从无引线，通过式电容概念引申而来的，在连接器上 构成L型或者Ⅱ型滤波器
电路简单
EMI滤波器的基本形式
设计EMI滤波器的注意点
频率特性 耐压性能 额定电流 阻抗特性 屏蔽 可靠性
瞬态干扰抑制
电快速瞬变脉冲群
影响对象：数字逻辑电路，软故障
浪涌（surge）
场合，trr<4ns
变阻二极管
其他常用EMI抑制元件
压敏电阻
没有脉冲时呈高阻值状态，一旦响应脉冲电压，立即将电压限制 到一定值，阻抗突变为低值
1、高压型压敏电阻 2、高能型压敏电阻 3、纳米添加法
气体放电管
极间的电场强度超过气体的击穿强度，引起间隙放电，限制极 间电压
火花间隙
电荷将穿过两个角型的空间打火放电，由此将过电流释放入地
重要的 必要的 可靠的 安静的
与众不同的EMI滤波器
EMI滤波器难以进行阻抗匹配 EMI滤波器出现饱和 无法用集总参数等效电路进行高频分析 要求能滤除共模干扰和差模干扰
EMI滤波器分类
反射式滤波器
阻挡EMI信号，通过有用信号
吸收式滤波器
吸收不需要的频率成分并将此成分的能量转换成热 能耗散出去
影响对象：传输或储存的数据，元器件，线路板
静电放电（ESD）
影响对象：髙输入阻抗电路，高压绝缘击穿，热失常
什么曲线 能干什么
特
性
饱和电感特性
曲
线
非晶磁环磁滞特性曲线
非理想的电容
电容主要分布参数 –ESL 等效串连电感 –ESR 等效串连电阻 –EPR 等效并联电阻
各式各样的电容
校正CBB电容 云母电容 电解电容
典型微波组件实施计划方案
目次1 范围 (1)2 引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 概括 (1)4.1 任务根源和设计依照 (1)4.2 用途和功能. (2)4.3 需求剖析和特色 (2)5 构成 (3)6 性能特征 (3)6.1 性能指标 (4)6.2 环境适应性. (4)6.3 靠谱性 (4)6.4 维修性 (4)6.5 测试性 (4)6.6 电磁兼容性. (4)6.7 接口 (5)6.8 能耗 (5)7 设计 (5)7.1 混频滤波组件 (6)电路原理. (6)电路构造. (6)7.2 开关滤波组件 (8)电路原理. (8)电路构造. (9)7.3 靠谱性和环境适应性设计 (11)7.4 不一样方案的比较 (11)8 贯彻“三化”要求采纳的举措 (11)9 计划进度 (11)1范围本文件为典型微波组件：混频滤波组件和开关滤波组件的构成、性能指标、设计制造中的重点技术及解决门路等实行方案。
本文件合用于典型微波组件的设计制造。
2引用文件以下文件中的相关条款经过引用而成为本文件的条款。
凡注日期或版次的引用文件，以后的任何改正单（不包含勘误的内容）或订正版本都不合用于本文件，但倡导使用本文件的各方商讨其使用最新版本的可能性。
凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本合用于本文件。
SJ20527A-2003 微波组件设计规范3术语和定义略。
4概括4.1任务根源和设计依照为了减少微波分机体积，缩简研制周期，规范设计流程，特别对微波系统中常用的混频滤波和开关滤波，这两种基本架构进行从头设计和规范，设计侧重于构造外观的通用和标准，在详细的微波电路上，以此前常用的频段为示范，特别合用于 8GHz以下频次。
更高的频次因为要更换滤波器而不合用，并且高频器件常常体积很小，对空间的需求较低，杂散和串扰也更加严重，在此不予考虑。
组件的构造要合用于 CPCI 插盒安装，全部 CPCI 规范中的要求，如小型化、散热状况、电源、电磁兼容等都应当予以考虑。
第6章抗干扰技术答案(仅供参考)
一、填空1.经常采用的软件抗干扰技术包括：数字滤波技术、数字信号的软件抗干扰技术、指令冗余技术、软件陷阱技术等。
2.采用积分式A/D转换器是抑制串模干扰的方法之一。
3.采用差分放大器作为信号前置放大是抑制串模干扰的方法之一。
4.通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为串模干扰。
5.计算机控制系统中，按干扰的作用方式，可分为串模干扰和共模干扰两种，而数字滤波只能抑制串模干扰。
6.采用双绞线作信号引线是为了抑制串模干扰，采用终端匹配是为了抑制长线传输干扰。
二、选择题1、下列抗干扰措施中属于软件抗干扰技术的有（B、E、F），属于硬件抗干扰技术的有（A、C、D）。
A.采用双积分A/D转换器B.采用中位值滤波C.采用光耦滤波D.采用LC滤波E.采用限幅滤波F.重复书写指令G.串行通讯方式三、判断1.下图所示干扰源为共模干扰。
错，串模。
2.如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低通滤波器来抑制高频率串模干扰。
对3.如果串模干扰频率比被测信号频率低，则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰。
对4.对于串模干扰主要来自电磁感应的情况下，对被测信号应尽可能早地进行前置放大，从而达到提高回路中的信号噪声比的目的。
对5.下图所示干扰源为共模干扰。
对6.所谓软件陷阱，就是一条引导指令，强行将扑获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。
对7.所谓指令冗余，就是在关键地方人为插入一些单字节指令，或将有效单字节指令重复书写，提高弹飞程序纳入正轨的机会。
对四、简答1.干扰的作用途径是什么？答：(1) 静电耦合 (2) 磁场耦合 (3) 公共阻抗耦合2.什么是共模干扰和串模干扰？如何抑制？答：共模干扰：是指系统的两个信号输入端上所共有的干扰电压，也称为共态干扰。
共模干扰主要是由电源的地、放大器的地以及信号源的地之间的传输线上电压降造成得。
抑制共模干扰的方法：变压器隔离；光电隔离；浮地屏蔽等。
串模干扰：指叠加在被测信号上的干扰噪声，它串联在信号源回路中，与被测信号相加输入系统，也称为常态干扰。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当两个或多个电路共用地线时，将产生共地线阻 抗耦合。一个电路的电流通过公共地线阻抗在另 一个电路上出现干扰电压。
Zg R jL
为地线阻抗
共地线ห้องสมุดไป่ตู้抗耦合
谢谢
第7章 电磁骚扰耦合
7.3 公共阻抗耦合
传导耦合是指骚扰源的电磁能量以电压或电 流的形式通过金属导线耦合至敏感设备。该 金属导线可以是电源线、地线或信号线。
公共阻抗耦合
公共阻抗耦合是由于骚扰源与受害者共用一个电 路阻抗而产生的。共用电源线时称为共电源阻抗 耦合，共用地线时称为共地阻抗耦合。
Zs R jL