14、第十四课_抗干扰技术之耦合与接地
电气工程中的电力系统电磁干扰与抗干扰技术
电气工程中的电力系统电磁干扰与抗干扰技术在当今高度电气化的时代，电力系统的稳定运行对于社会的正常运转至关重要。
然而，电磁干扰现象却如同一颗隐藏在电力系统中的“定时炸弹”，时刻威胁着电力设备的可靠运行和电力系统的安全稳定。
了解电力系统中的电磁干扰及其抗干扰技术，对于保障电力系统的正常运行具有重要意义。
电磁干扰，简单来说，就是指无用的电磁信号对有用的电磁信号造成了不良影响。
在电力系统中，电磁干扰的来源多种多样。
首先，自然现象如雷电就是一个强大的电磁干扰源。
雷电产生的瞬间强大电流和电磁场，可能会通过输电线路、杆塔等传导进入电力系统，对电力设备造成冲击和损坏。
其次，电力系统中的开关操作也会引发电磁干扰。
当开关闭合或断开时，电流的急剧变化会产生瞬间的高电压和电磁场，从而影响周边的设备。
再者，电力系统中的非线性负载，如变频器、整流器等，在工作过程中会产生谐波电流，这些谐波电流也会形成电磁干扰。
此外，还有外部的电磁辐射源，如无线电发射台、通信基站等，其发射的电磁波可能会耦合到电力系统的线路中，对电力设备产生干扰。
电磁干扰对电力系统的影响不容忽视。
它可能导致电力设备的误动作，例如继电保护装置的误跳闸，影响电力系统的供电可靠性。
电磁干扰还可能降低电力设备的性能，缩短其使用寿命。
例如，干扰信号可能会影响电力变压器的绝缘性能，导致局部放电增加，进而降低变压器的使用寿命。
在通信系统方面，电磁干扰可能会使电力通信信号失真、误码率增加，影响通信质量和数据传输的准确性。
为了应对电力系统中的电磁干扰问题，人们研发了一系列的抗干扰技术。
屏蔽技术是其中常见且有效的一种。
通过使用金属材料制作的屏蔽罩或屏蔽线，可以将电力设备或线路包裹起来，阻止外部的电磁干扰信号进入，同时也能防止内部的电磁信号向外辐射。
滤波技术则是通过滤波器对电源或信号线路中的干扰信号进行滤除。
滤波器可以根据干扰信号的频率特性进行设计，从而有效地去除不需要的频率成分，保证电力设备的正常工作。
抗干扰技术
§2.1 干扰的来源和传播途径
2、串模干扰 、串模干扰 串模干扰就是指串联叠加在工作信号上的干扰， 串模干扰就是指串联叠加在工作信号上的干扰，也 称之为正态干扰、常态干扰、横向干扰等。 称之为正态干扰、常态干扰、横向干扰等。
常用的干扰抑制技术
屏蔽技术 接地技术 浮置 平衡电路 滤波技术
静电屏蔽 在静电场作用下，导体内部无电力线，即各点等电位。静电屏蔽就是利用了与大地相连 接的导电性良好的金属容器，使其内部的电力线不外传，同时也不使外部的电力线影响其 内部。 静电屏蔽能防止静电场的影响，用它可以消除或削弱两电路之间由于寄生分布电容耦合 而产生的干扰。 在电源变压器的一次、二次侧绕组之间插入一个梳齿形薄铜皮并将它接地，以此来防止 两绕组间的静电耦合，就是静电屏蔽的范例。 电磁屏蔽 电磁屏蔽是采用导电良好的金属材料做成屏蔽层，利用高频干扰电磁场在屏蔽体，内产 生涡流，再利用涡流消耗高频干扰磁场的能量，从而削弱高频电磁场的影响。 若将电磁屏蔽层接地，则同时兼有静电屏蔽的作用。也就是说，用导电良好的金属材料 做成的接地电磁屏蔽层，同时起到电磁屏蔽和静电屏蔽两种作用 低频磁屏蔽 在低频磁场干扰下，采用高导磁材料作屏蔽层以便将干扰磁力线限制在磁阻很小的磁屏 蔽体内部，防止其干扰作用。 通常采用坡莫合金之类的对低频磁通有高导磁系数的材料。同时要有一定的厚度，以减少 磁阻。
N N
§2.1 干扰的来源和传播途径
二、 干扰的作用途径
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。 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， 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、 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。 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，对系统形成干扰。 布电容提供的电抗通道穿行，对系统形成干扰。
资深电子工程师的分享 共地阻抗耦合干扰
资深电子工程师的分享共地阻抗耦合干扰共地阻抗耦合干扰是接地里面每天都要面对的核心问题，并且几乎逃避不开。
就像电影院里散场的时候，你从最里头的一号厅出来，没几个人，走来很通畅，突然二号厅也散场了，一下子通道就拥挤了，再继续前行，坏了，三号厅正在放观众入场，一下子，人流就波动起来了。
这和共地阻抗是一个原理，信道相当于地线，人相当于电流。
如果一、二、三号厅流动的人差不多，相互之间影响不太大，但如果3号厅是大厅，人员是一、二号厅的好多倍,那进出三号厅的人员将会对一、二号厅人员流动速度的影响很大。
一、二、三号艇的客人都要走过的这段路就成了共地阻抗。
以下图为例，图1中，RAB段的电阻就是共地阻抗部分，流过这段的地电流I。
、1a、Id三部分在这段会相互影响；如果这三个电流差别较大，差出了1-2个数量级的话，相互之间的影响就不可以忽视了，尤其是某个弱地电流支路是用于定量测量、放大或AD转换电路的时候；图2则把Id对另外两个之路的影响隔离掉了；图3则是三个地电流全部分别隔离了。
较通用型的接地方法这个标题用了个‘较”字，是有原因的，因为通用的接地方法根本不存在，这只是个基础的模型，真正使用中的时候，还需要结合实际情况灵活变通处理，就像语言，同样一句话“你讨厌”，用不同语气讲出的时候，传递的信息可是千差万别。
基本思路是，在设计上，把安全保护地、工作数字地、工作模拟地、工作功率地、雷击浪涌地、屏蔽地先确保各自独立的单独连接，最后在系统联调的时候，再根据各地之间要解决的问题，即根据接地的目的，将这几个地按照下列的之间的联接方式处理下，连接方式包括：a地一地间黄绿导线直联这种接法最好理解，就是简单的使两个地可靠的低阻抗导通。
但切记，此种接法仅限于中低频信号电路地之间的接法。
因为这类导线上有一定的走线电感和走线电阻，对高频波动地电流，在电感作用下，电缆起到的是大阻抗的作用，相当于低频接地，高频下大阻抗接地了，基本不能实现高频下的可靠导通。
抗干扰技术课件
数字地
计算机 D/A
放大器
VCC
双绞线
执
行
器
RL
数字地
模拟地
（b） 在D/A转换器与执行器之间
图8-12 光耦隔离器的模拟信号隔离
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Hale Waihona Puke 学习文档在图8-12（a）输入通道的现场传感器与A/D 转换器之间，光电耦合器一方面把放大器输出 的模拟信号线性地光耦(或放大)到A/D转换器 的输入端， 另一方面又切断了现场模拟地与 计算机数字地之间的联系，起到了很好的抗共 模干扰作用。在图8-12（b）输出通道的D/A 转换器与执行器之间，光电耦合器一方面把放 大器输出的模拟信号线性地光耦(或放大)输出 到现场执行器，另一方面又切断了计算机数字 地与现场模拟地之间的联系，起到了很好的抗 共模干扰作用。
地点之间存在一个电位差Ucm。这个Ucm是加在放大器
输入端上共有的干扰电压，故称共模干扰电压。 既然共模干扰产生的原因是不同“地”之间存在的电压，
以及模拟信号系统对地的漏阻抗。因此，共模干扰电压的 抑制就应当是有效的隔离两个地之间的电联系，以及采用 被测信号的双端差动输入方式。具体的有变压器隔离、光 电隔离与浮地屏蔽等三种措施。
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3.2.2 共模干扰及其抑制
1. 共模干扰
共模干扰是指计算机控制系统输入通道中信 号放大器两个输入端上共有的干扰电压，可以是 直流电压，也可以是交流电压，其幅值达几伏甚 至更高，这取决于现场产生干扰的环境条件和计 算机等设备的接地情况。其表现形式与产生原因 如图3-10所示。
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共模抑制比CMRR
CMRR 20lg Ucm Un
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干扰的耦合方式
干扰的耦合方式
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才对测控系统产生作用的。
因此，我有必要看看干扰源和被干扰对象之间的传递方式。
干扰的耦合方式，无非是通过导线、空间、公共线等等，细分下来，主要有以下几种：
（1）直接耦合：这是最直接的方式，也是系统中存在最普遍的一种方式。
比如干扰信号通过电源线侵入系统。
对于这种形式，最有效的方法就是加入去耦电路。
从而很好的抑制。
（2）公共阻抗耦合：这也是常见的耦合方式，这种形式常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。
为了防止这种耦合，通常在电路设计上就要考虑。
使干扰源和被干扰对象间没有公共阻抗。
（3）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耦合。
（4）电磁感应耦合：又称磁场耦合。
是由于分布电磁感应而产生的耦合。
（5）漏电耦合：这种耦合是纯电阻性的，在绝缘不好时就会发生。
接地抗干扰技术
接地抗干扰技术的主要内容，其一是避开地环电流的干扰；其二是降低公共地线阻抗的耦合干扰。
“一点接地”有效地避开了地环电流；而在“一点接地”前提下，并联接地则是降低公共地线阻抗的耦合干扰的有效措施；它们是工业控制系统采用的最基本的接地方法。
然而，工业控制系统接地的含义不一定就是接大地。
例如直流接地只是定义电路或系统的基准电位。
它可以悬浮，但要求与大地严格绝缘。
通常，其绝缘电阻要达到50 MΩ以上。
直流地悬浮隔离了交流地网的干扰，经济简便，工程中经常使用。
直流地悬浮的缺点是机器容易带静电，如果该静电电位过高，会损坏器件，击伤操作人员等等；而且，如果这时直流地与大地的绝缘电阻减小，可能会产生很多原先没有想到的干扰。
直流地接大地，按照国家标准，要埋设一个不大于4Ω的独立接地体。
但无论直流地悬浮或者接大地，直流地与大地之间的电位都存在着间接或者直接的关系。
工业控制机所操作的各种输入输出信号之间接地是否合理，不只是形成相互耦合干扰的问题，有时还危及计算机系统的安全。
在实际的工业控制系统中，各种通道的信号频率大多在１MHz内，属于低频范围。
因此，本文只涉及低频范围的接地讨论。
1、串联接地和并联接地在图4（a）所示意的串联接地方式中，电路1、2、3各有一个电流i1、i2、i3流向接地点。
由于地线存在电阻，因此，A、B、C点的电位不再是零，于是各个电路间相互发生干扰。
尤其是强信号电路将严重干扰弱信号电路。
如果必须要这样使用，应当尽力减小公共地线的阻抗，使其能达到系统的抗干扰容限要求。
串联的次序是，最怕干扰的电路的地接Ａ点，而最不怕干扰的电路的地应当接Ｃ点。
但工业控制机中的模拟通道和数字通道不能这样串联接地。
应当按照图4（b）所示意的并联接地方式使用。
并联接地中各个电路的地电位只与其自身的地线阻抗和地电流有关，互相之间不会造成耦合干扰。
因此，有效地克服了公共地线阻抗的耦合干扰问题，工业控制机应当尽量采用并联接地方式。
抗干扰技术
抗干扰技术总结1、概述电磁兼容性设计（EMC：electromagnetic compatibility）包括如下含义：1.设备或系统具有抵抗给定电磁干扰的能力；2. 设备或系统具有不产生超过限度的电磁干扰的能力。
干扰的基本要素有三个：（1）干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt，d i/dt大的地方就是干扰源。
如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
（2）传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。
典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
（3）敏感器件，指容易被干扰的对象。
如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。
干扰耦合传播途径：传导干扰；辐射干扰。
抗干扰设计的基本原则：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的抗干扰性能。
主要手段：接地；屏蔽和隔离；滤波和吸收。
2、干扰耦合途径2.1 传导耦合传导耦合是骚扰源与敏感设备之间的主要耦合途径之一。
传导耦合必须在骚扰源与敏感设备之间存在有完整的电路连接，电磁骚扰沿着这一连接电路从骚扰源传输电磁骚扰至敏感设备，产生电磁干扰。
按其耦合方式可分为电路性耦合、电容性耦合和电感性耦合。
在开关电源中，这三种耦合方式同时存在，互相联系。
⑴电路性耦合电路性耦合是最常见、最简单的传导耦合方式。
其又有以下几种：①直接传导耦合导线经过存在骚扰的环境时，即拾取骚扰能量并沿导线传导至电路而造成对电路的干扰。
②共阻抗耦合由于两个以上电路有公共阻抗，当两个电路的电流流经一个公共阻抗时，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，这就是共阻抗耦合。
形成共阻抗耦合骚扰的有：电源输出阻抗、接地线的公共阻抗等。
⑵电容性耦合电容性耦合也称为电耦合，由于两个电路之间存在寄生电容，使一个电路的电荷通过寄生电容影响到另一条支路。
⑶电感性耦合电感性耦合也称为磁耦合，两个电路之间存在互感时，当干扰源是以电源形式出现时，此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰。
抗干扰技术
抗干扰技术•定义：抗干扰技术就是研究干扰的产生根源、干扰的传播方式和避免被干扰的措施（对抗）等问题。
机电一体化系统的设计中，既要避免被外界干扰，也要考虑系统自身的内部相互干扰，同时还要防止对环境的干扰污染。
国家标准中规定了电子产品的电磁辐射参数指标。
•外部干扰由使用条件和外部坏境因素决定。
外部坏境有：天电干扰（雷电或大气电离作用以及其他气象引起的干扰电波）天体干扰（太阳和其他星球辐射的电磁波）电气设备的干扰（广播电台或通讯发射台发出的电磁波）瞬变过程的设备也会产生较大的干扰（荧光灯、开关等）内部干扰则是由系统的结构布局、制造工艺所引入的有：分布电容、分布电感引起的耦合感应元器件产生的噪声多点接地造成的点位差引入的干扰等等•传播途径静电耦合：磁场耦合：公共阻抗耦合：发生在两个电路的电流流经一个公共阻抗时，一个电路在该阻抗上的电压降会影响到另一个电路，从而产生干扰噪声的影响•串模干扰的抑制串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声机干扰串联在信号源回路中方法是：采用双绞线和滤波器两种措施双绞线：两根互相绝缘的导线扭绞缠绕组成，为了增强抗干扰能力，可在双绞线的外面加上金属编织或护套形成屏蔽双绞线引入滤波电路•共模干扰的抑制共模干扰是指计算机控制系统输入通道中信号放大器两个输入端上共有的干扰电压方法：采用变压器来隔离“模拟地”和”数字地•长线传输干扰的抑制方法：始端阻抗匹配•抗干扰的措施：提高抗干扰的措施最理想的方法是抑制干扰源，使其不向外产生干扰或将其干扰影响限制在允许的范围之内。
由于车间现场干扰源的复杂性，要想对所有的干扰源都作到使其不向外产生干扰，几乎是不可能的，也是不现实的。
另外，来自于电网和外界环境的干扰，机电一体化产品用户环境的干扰源也是无法避免的。
因此，在产品开发和应用中，除了对一些重要的干扰源，主要是对被直接控制的对象上的一些干扰源进行抑制外，更多的则是在产品内设法抑制外来干扰的影响，以保证系统可靠地工作。
电子电路中的接地与抗干扰电路技术
电子电路中地接地与抗干扰电路技术接地技术在现代电子领域方面得到了广泛而深入地应用.电子设备地“地”通常有两种含义：一种是“大地”（安全地）,另一种是“系统基准地”（信号地）.接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻地导电通路.“接大地”是以地球地电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备地金属外壳、电路基准点与大地相连.因为大地地电容非常大,一般认为大地地电势为零.开始地时候,接地技术主要应用在电力系统中,后来,接地技术延伸应用到弱电系统中.在弱电系统中地接地一般不是指真实意义上与地球相连地接地.对于电力电子设备将接地线直接连在大地上或者接在一个作为参考电位地导体上,当有电流通过该参考电位时,接地点是电路中地共用参考点,这一点地电压为０Ｖ,电路中其他各点地电压高低都是以这一参考点为基准地,一般在电路图中所标出地各点电压数据都是相对接地端地大小,这样可以大大方便修理中地电压测量.相同接地点之间地连线称为地线.把接地平面与大地连接,往往是出于以下考虑：提高设备电路系统工作地稳定性,静电泄放,为工作人员提供安全保障.接地地目地：安全考虑,即保护接地.为信号电压提供一个稳定地零电位参考点（信号地或系统地）屏蔽保护作用.一、接地地类型和作用不同地电路有不相同地接地方式,电子电力设备中常见地接地方式有以下几种：1、安全接地安全接地即将高压设备地外壳与大地连接.一是防止机壳上积累电荷,产生静电放电而危及设备和人身安全,例如电脑机箱地接地,油罐车那根拖在地上地尾巴,都是为了使积聚在一起地电荷释放,防止出现事故；二是当设备地绝缘损坏而使机壳带电时,促使电源地保护动作而切断电源,以便保护工作人员地安全,例如电冰箱、电饭煲地外壳.三是可以屏蔽设备巨大地电场,起到保护作用,例如民用变压器地防护栏.2、防雷接地当电力电子设备遇雷击时,不论是直接雷击还是感应雷击,如果缺乏相应地保护,电力电子设备都将受到很大损害甚至报废.为防止雷击,我们一般在高处（例如屋顶、烟囱顶部）设置避雷针与大地相连,以防雷击时危及设备和人员安全.安全接地与防雷接地都是为了给电子电力设备或者人员提供安全地防护措施,用来保护设备及人员地安全.3、工作接地工作接地是为电路正常工作而提供地一个基准电位.这个基准电位一般设定为零.该基准电位可以设为电路系统中地某一点、某一段或某一块等.当该基准电位不与大地连接时,视为相对地零电位.但这种相对地零电位是不稳定地,它会随着外界电磁场地变化而变化,使系统地参数发生变化,从而导致电路系统工作不稳定.当该基准电位与大地连接时,基准电位视为大地地零电位,而不会随着外界电磁场地变化而变化.但是不合理地工作接地反而会增加电路地干扰.比如接地点不正确引起地干扰,电子设备地共同端没有正确连接而产生地干扰.为了有效控制电路在工作中产生各种干扰,使之能符合电磁兼容原则.我们在设计电路时,根据电路地性质,可以将工作接地分以下为不同地种类,比如直流地、交流地、数字地、模拟地、信号地、功率地、电源地等.不同地接地应当分别设置.不要在一个电路里面将它们混合设在一起,例如数字地和模拟地就不能共一根地线,否则两种电路将产生非常强大地干扰,使电路陷入瘫痪！4、信号地信号地是各种物理量信号源零电位地公共基准地线.因为信号一般都较弱,易受干扰,不合理得接地会使电路产生干扰,因此对信号地地要求较高.5、模拟地模拟地是模拟电路零电位地公共基准地线.模拟电路中有小信号放大电路,多级放大,整流电路,稳压电路等等,不适当地接地会引起干扰,影响电路地正常工作.模拟电路中地接地对整个电路来说有很大地意义,它是整电路正常工作地基础之一.所以模拟电路中合理地接地对整个电路地作用不可忽视.6、数字地数字地是数字电路零电位地公共基准地线.因为数字电路工作在脉冲状态,特别是脉冲地前后沿较陡或频率较高时,会产生大量地电磁波干扰电路.如果接地不合理,会使干扰加剧,所以对数字地地接地点选择和接地线地敷设也要充分考虑.7、电源地电源地是电源零电位地公共基准地线.因为电源往往同时供电给系统中地各个单元,而各个单元要求地供电性质和参数可能有很大差别,因此既要保证电源稳定可靠地工作,又要保证其它单元稳定可靠地工作.电源地一般是电源地负极.8、功率地功率地是负载电路或功率驱动电路地零电位地公共基准地线.因为负载电路或功率驱动电路地电流较强、电压较高,如果接地地地线电阻较大,会产生显著地电压降而产生较大地干扰,所以功率地线上地干扰较大.因此功率地必须与其它弱电地分别设置,以保证整个系统稳定可靠地工作.9、屏蔽接地屏蔽与接地应当配合使用,才能起到良好地屏蔽效果.主要是为了考虑电磁兼容,典型地两种屏蔽是静电屏蔽与交变电场屏蔽,下面分别介绍：静电屏蔽：当用完整地金属屏蔽体将带电导体包围起来,在屏蔽体地内侧将感应出与带电导体等量异种地电荷,外侧出现与带电导体等量地同种电荷,因此外侧仍有电场存在.如果将金属屏蔽体接地,外侧地电荷将流入大地,金属壳外侧将不会存在电场,相当于壳内带电体地电场被屏蔽起来了.交变电场屏蔽：为减少交变电场对敏感电路（比如多级放大电路、RAM、ROM电路）地耦合干扰电压,可以在干扰源和敏感电路之间设置导电性好地金属屏蔽体,或将干扰源、敏感电路分别屏蔽,并将金属屏蔽体接地.只要金属屏蔽体良好接地,能极大地减小交变电场对敏感电路地耦合干扰电压,这样电路就能正常工作了.屏蔽接地在生产生活中有着广泛地应用,下面我们来一起探讨：电路地屏蔽罩接地各种信号源和放大器等易受电磁辐射干扰地电路应设置屏蔽罩.因为信号电路与屏蔽罩之间存在寄生电容,因此要将信号电路地线末端与屏蔽罩相连,以消除寄生电容地影响,并将屏蔽罩接地,以消除共模干扰.电缆地屏蔽层接地在某些通信设备中地弱信号传输电缆中,为了保证信号传输过程中地安全和稳定,使用外面带屏蔽网地电缆来使信号地传输稳定,防止干扰其他设备和防止自己被干扰.例如闭路电视使用地是同轴电缆,外面地金属网是用来屏蔽信号地.再如网线里面有8根细金属导线绕制地,其中4根就起屏蔽地作用,保证信号地数字信号地正确.网线地绕制上就可以看到它地屏蔽作用低频电路电缆地屏蔽层接地低频电路<f＜1MHz>电缆地屏蔽层接地应采用单点接地地方式,屏蔽层接地点应当与电路地接地点一致,一般是电源地负极.对于多层屏蔽电缆,每个屏蔽层应在一点接地,但各屏蔽层应相互绝缘.高频电路电缆地屏蔽层接地高频电路电缆地屏蔽层接地应采用多点接地地方式.高频电路地信号在传递中会产生严重地电磁辐射,数字信号地传输会严重地衰减,如果没有良好地屏蔽,会使数字信号产生错误.一般采用一下原则：当电缆长度大于工作信号波长地0.15倍时,采用工作信号波长地0.15倍地间隔多点接地式.如果不能实现,则至少将屏蔽层两端接地.系统地屏蔽体接地当整个系统需要抵抗外界电磁干扰,或需要防止系统对外界产生电磁干扰时,应将整个系统屏蔽起来,并将屏蔽体接到系统地上.例如电脑地机箱、敏感电子仪器、某些仪表.设备地在现在地电子设备中,要出色地完成特定地工作,往往含有多种电路,比如低电平地信号电路（如高频电路、数字电路、小信号模拟电路等）、高电平地功率电路（如供电电路、继电器电路等）.为了安装电路板和其它元器件、为了抵抗外界电磁干扰而需要设备具有一定机械强度和屏蔽效能地外壳.这些较复杂地设备接地是一般要遵循以下原则：50Hz电源零线应接到安全接地螺栓处,对于独立地设备,安全接地螺栓设在设备金属外壳上,并有良好电气连接；为防止机壳带电,危及人身安全,绝对不允许用电源零线作地线代替机壳地线；为防止高电压、大电流和强功率电路（如供电电路、继电器电路）对低电平电路（如高频电路、数字电路、模拟电路等）地干扰,一定要将他们地将它们分开接地,并保证接地点之间地距离.前者为功率地（强电地）,后者为信号地（弱电地）,信号地分为数字地和模拟地,数字地与模拟地要分开接地,最好采用单独电源供电并分别接地,信号地线应与功率地线和机壳地线相绝缘；信号地线可另设一个和设备外壳相绝缘信号地接地螺栓,该信号地螺栓与安全接地螺栓地连接有三种方法,选用那种方法取决于接地地效果：一种是不连接,而成为浮地式,因为浮地地效果不好,建议不采用；二是直接连接成为单点接地式,注意是在低频电路中采用单点接地；三是通过1一3μF电容器连接,而成为直流浮地式,交流接地式.其它地接地最后全部汇聚在安全接地螺栓上,该点应位于交流电源地进线处,然后通过接地线将接地极可靠地埋在土壤中.7 系统地工业现场动力线路密布,设备启停运转繁忙,因此存在严重地电场和磁场干扰.而工业控制系统又有几十乃至几百个输入输出通道分布在其中,导线之间形成相互耦合是通道干扰地主要原因之一.它们主要表现为电容性耦合、电感性耦合、电磁场辐射三种形式.系统接地就是使系统建立与大地地连接,是电子电力设备防止这些干扰并正常地工作.系统地接地应当注意以下几点：参照设备地接地注意事项；设备外壳用设备外壳地线和机柜外壳相连；机柜外壳用机柜外壳地线和系统外壳相连；对于系统,安全接地螺栓设在系统金属外壳上,并保持良好电气连接；——当系统内机柜、设备过多时,将导致数字地线、模拟地线、功率地线和机柜外壳地线过多,对此,可以考虑铺设两条互相并行并和系统外壳绝缘地半环形接地母线,一条为信号地母线,另一条为屏蔽地及机柜外壳地母线；系统内各信号地就近接到信号地母线上,系统内各屏蔽地及机柜外壳地就近接到屏蔽地及机柜外壳地母线上；两条半环形接地母线地中部靠近安全接地螺栓,屏蔽地及机柜外壳地母线接到安全接地螺栓上；信号地母线接到信号地螺栓上；母线地电气性能要良好,电阻要尽可能地小.——当系统用三相电源供电时,因为各负载用电量和用电地不同时性,如果不接地,必然导致三相不平衡,造成三相电源中心点电位偏移,为此将电源零线接到安全接地螺栓上,迫使三相电源中心点电位保持零电位,从而防止三相电源中心点电位偏移所产生地干扰；——工作接地线应采用铜芯绝缘导线或电缆,不得利用镀锌扁铁或金属软管；工作接地线与保护接地线,必须分开,保护接地导体不得利用金属软管；埋设时,将接地极打入地表层一定深度倒入盐水,地线周围最好全部采用炭粉实埋,用来增强导电性；一般系统接地电阻小于4Ω,共点接地电阻小于1Ω,移动设备,接地电阻不大于10Ω.。
《抗干扰技术》课程教学大纲.doc
《抗干扰技术》课程教学大纲课程代码:030132008课程英文名称：Anti-jamming Technique课程总学时：24讲课：24实验：0上机：0适用专业：自动化大纲编写（修订）时间：2010.7—、大纲使用说明（-）课程的地位及教学目标本课程是自动化专业的选修课，教授学生掌握提高应用系统抗干扰能力的基本理论和基本方法，培养学生独立排除自动控制系统干扰影响的技能。
（-）知识、能力及技能方面的基本要求知识方面。
针对课程地位及教学目标，该课程的知识系统结构应围绕常见的自动控制系统所遇到的干扰的影响和防护措施的分析来展开。
为此在知识方面应紧密联系实际自动控制装置的结构及相关的理论知识。
能力方面。
首先，要有自学能力，才能保证赶上时代飞速发展的步伐。
通迫本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的能力。
其次，是形成思维有序，有据，会归纳、演绎的逻辑思维方法，以提高分析能力（主要是对电子设备电磁兼容性进行分析的能力的培养）。
然后，要学会从正反两方面看问题，并学会从全局出发，摆正位置去处理事情的辩证思维方法。
最后，要求具备联想与类比的设计能力以建立创新思维的体系。
技能方面。
应在通晓基本自动控制系统的基础上，能确定可能的干扰因素，采取有效、可行的抗干扰措施，确保自动控制装置正常运行。
（三）实施说明素质教育要求在本课程教学过程中，站在培养人才的整体高度上，去看待本课程所应承担的职责。
在讲授具体内容时，也要求分清每一部分内容在课程整体中所处的地位，对不同内容采用相应的处理方法，只有这样才能在大纲的具体实施中事半功倍，取得好的教学效果。
要提高学生的基本素质，必须合理选取教材，启发和引导学生从被动吸收知识的状态下，转化到主动索取知识的状态中来。
要注重方法的传授和能力的培养，而不纠缠细节，这样就可以将学生的注意力引导到教学的主题上来，在明确学习的目的后，学生就有能力去索取和掌握自己需要的知识，能充分的调动学生的内在潜力，培养出高质量的技术人才。
电路接地原理及抗干扰分析
电路接地原理及抗干扰分析[摘要]系统阐述接地系统的分类及重要性。
分析电子应用方面接地系统引入干扰的原因，提出相应的抗干扰方法。
[关键词]接地系统抗干扰一、地线和电子系统接地地线的一般定义是：地线是作为电路电位基准点的等势体。
在高频电路中这个定义是不符合实际情况的，实际地线上的电位并不是恒定的。
如果用精密仪表测量地线上各点之间的电位，会发现地线上各点的电位相差很大，正是这些电位差造成了电路工作的异常。
电子系统接地按作用可分为两大类:其一为安全保护地;另一类为工作接地。
安全保护地，也称外壳接地。
它的接地是真正的接地，是实实在在的与大地连接，以使漏在机壳上的电荷能及时释放到地球上去，这样才能确保人身和设备的安全;外壳接地有时也包括屏蔽接地，所谓屏蔽接地是为防止静电感应和电磁感应的干扰而设置屏蔽层的接地。
工作接地，也称为零电位点。
工作接地是为电路提供一个公共的电位参考点。
工作接地方式分为浮地、单点接地、多点接地、混合接地。
（一）浮地。
如图1所示，设备机壳与地线连接，设备工作地线与机壳绝缘，此类情况工作地线是悬浮的，其目的是为防止外来共模噪声对内部电子线路的干扰。
（二）单点接地。
单点接地是指一个电路设备中，只有一个物理点被定义为接地参考点，而其他凡是需要接地的点都被接到这一个点上。
如果一个系统包含许多设备，则每个设备的“地”都是独立的，设备内的电路采用自己的单点接地，然后整个系统的各个设备“地”都连到系统唯一指定的参考点上。
设备内部电路的单点接地有串联、并联、串－并联混合接地三种方式，如图2所示。
此类情况适用于设备间距离较小，否则地线太长当系统工作频率很高时，地线阻抗增加，容易产生共地线阻抗干扰，另一方面频率的升高使地线之间、地线和其他导线之间由于电容耦合、电感耦合产生的相互串扰大大增加。
（三）多点接地。
多点接地是指系统中的各个接地都直接接到距它最近的接地平面上，以便使接地线的长度为最短。
此接地方法适用于高频信号较多的场合。
4抗干扰技术
Rp
L0 C0
终端匹配
对于图(a) R=Rp。
特点：时间上延迟；终端电阻 变低，使信号波形高电平下降， 降低高电平的抗干扰能力；对 低电平没有影响；
图(b)用Ec提高电平，其中
Rp
R1 R2 R1 R2
特点：高电平下降少，缺点
是低电平抬高；为此取
R1>R2，以使高电平降的较
多，低电平抬高得较少；
光耦隔离器的模拟信号隔离
③浮地屏蔽：利用屏蔽层使输入信号的“模拟地”浮空，使共 模输入阻抗大为提高，共模电压在输入回路中引起的共模电流
大为减少，从而抑制了共模干扰的来源，使共模干扰降至很低，
图2.47 浮地输入双层屏蔽
等效电路图
绝缘阻抗Z1、Z2均由分布电容和漏电阻组成
U RC
RC RC Z2
变压器隔离
（6）消除噪声源
设备位置选择；电源选择。
（7）电缆选择
采用多芯电缆；动力线与信号线分开。
返回
4.1 过程通道抗干扰技术
按干扰对系统的作用形式(传导模式)分为串模干扰和共 模干扰。
1、串模干扰及其抑制方法
（1）串模干扰(横向干扰或常态干扰)
定义： 所谓串模干扰是指叠加在被测信号上的干
电场屏蔽是为了消除或抑制由于电场耦合引起的
干扰。
磁场屏蔽是为了消除或抑制由于磁场耦合引起的 干扰。
如图1所示的变压器，在变压器绕组线包的外面包 一层铜皮作为漏磁短路环。
在如图2所示的同轴电缆中，为防止信号在传输过 程中受到电磁干扰，在电缆线中设置了屏蔽层。
图1 变压器的屏蔽
图2 同轴电缆示意图
模干扰抑制能力。
（3）共模干扰的抑制方法
既然共模干扰产生的原因是不同“地”之间存在的
抗干扰和接地技术的详解
抗干扰和接地技术的详解一、接地的含义以地球的电位为基准，并以大地为零电位，把电子设备的金属外壳、线路选定点等通过接地线、接地极等组成的装置与大地相连接系统基准地：简称系统地指信号回路的基准导体（电子设备通常以金属底座、机壳、屏蔽罩、或组铜线、铜带等作为基准导体），并设该基准导体为相对零电位，但不是大地零电位。
理想的基准导体是一个零电位、零阻抗的物理实体理想的接地面可以为系统中的任何位置的信号提供公共的电位参考点（但不存在）传统定义：地线就是电路中的电位参考点，它为系统中的所有电路提供一个电位基准。
在从事电路设计的人员范围内，如果谁提出这样一个问题：什么是地线，地线起什么作用？马上会引起同事的嘲笑。
因为电路接地实在是再自然不过的事情了。
定义也在教科书中不知陈述过多少遍。
新定义：地线为信号流回源的低阻抗路径如上所述，传统定义仅给出了地线应该具有的等电位状态，并没有反映真实地线的情况。
因此用这个定义无法分析实际的电磁兼容问题。
这个定义突出了电流的流动。
当电流流过有限阻抗时，必然会导致电压降，因此这个定义反映了实际地线上的电位情况。
思考题：在分析、解决电磁兼容问题时，确定实际的地线电流路径十分重要。
但你所设计的地线往往并不是实际的地线电流路径，也就是，并不是真正的地线，这是为什么？二、接地分类电力系统交流电气装置的接地按其功能可分为基本的三类：工作接地、防雷接地和保护接地。
1．工作接地交流电力系统根据中性点是否接地而分为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统（包括中性点绝缘系统、中性点通过电阻或电感接地的系统）。
我国在110 kV及以上的电力系统中均采用中性点有效接地的运行方式，其目的是为了降低电气设备的绝缘水平，这种接地方式称为工作接地。
采用中性点有效接地方式后，正常情况下作用在电气设备（如电力变压器）绝缘上的电压为相电压。
如果采用中性点绝缘的工作方式，则在发生单相接地故障，且又不跳闸时，作用在设备绝缘上的电压为线电压，二者相差1.732倍。
电路中的电磁干扰与抗干扰技术
电路中的电磁干扰与抗干扰技术现代社会中，电子设备已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而，随着电子设备的不断增加和技术的进步，电磁干扰问题也日益突出。
本文将围绕电路中的电磁干扰问题展开讨论，并介绍一些抗干扰技术。
首先，我们来了解一下电磁干扰对电路的影响。
电磁干扰主要分为辐射干扰和传导干扰两种形式。
辐射干扰指的是电磁波通过空气传播，直接影响附近的电子设备。
传导干扰则是电磁波通过电磁场的耦合作用，进入电路内部，干扰电子设备的正常工作。
这些干扰可能导致电子设备的频率偏移、工作不稳定甚至损坏。
为了解决电磁干扰问题，抗干扰技术应运而生。
抗干扰技术可以分为物理层抗干扰和系统层抗干扰两类。
物理层抗干扰主要针对电磁波的辐射干扰。
其中一种方法是屏蔽，通过在电路周围添加金属屏蔽材料，将电磁波隔离在外部。
屏蔽可以分为大地屏蔽和屏蔽罩屏蔽两种形式。
大地屏蔽是指通过连接设备和大地之间的导线，将电磁波引入大地，以消除干扰。
屏蔽罩屏蔽则是在电子设备的外壳中添加金属层，阻挡电磁波的进入。
此外，还可以使用电磁屏蔽绕组来消除电磁干扰。
这种方法通过将绕组固定在电路的两个端点上，形成一个闭合的环，阻挡电磁干扰的传播。
系统层抗干扰主要针对电磁波的传导干扰。
其中一种方法是信号调制。
通过在传输过程中将信号变换为其他频率，使其和干扰信号频率不同，以实现信号的正常传输。
另一种方法是滤波器。
滤波器可以根据频率特性对信号进行滤波处理，去除干扰信号的影响。
此外，还可以使用抗干扰芯片，这种芯片将电磁干扰信号和正常信号进行区分，并在信号传输中进行抑制干扰。
除了以上介绍的抗干扰技术，还有一些其他的方法。
例如，设计合理的电路布局。
合理的布局会减少电磁波的传导路径，从而降低干扰的可能性。
此外，对于一些关键电子设备，还可以设置地线，将电磁波引入大地，以减少对其他设备的干扰。
总之，电磁干扰对电子设备的正常工作产生了负面影响。
为了解决这个问题，我们可以采用物理层抗干扰和系统层抗干扰两种技术。
电磁干扰传播和耦合理论
RL UL = Us Rs + 2 Rt + RL
电磁干扰传播和耦合理论
讨论： 讨论： ρl (1)低频时 低频时， 其中l为导线长度 为导线长度， 为导线截面积 为导线截面积， (1)低频时， Rt = (Ω) ，其中 为导线长度，S为导线截面积，ρ S 为电阻率。 为电阻率。 d 5 1 RAC = RDC i = i µrσ r f ×10−7 (Ω) (2)高频时 高频时， (2)高频时， 4δ 6 d 二、电容性耦合 两个电路中的导体，当它们靠得比较近而且存在电位差时， 两个电路中的导体，当它们靠得比较近而且存在电位差时， 会产生电场耦合，其程度取决于两导体的分布电容C。 会产生电场耦合，其程度取决于两导体的分布电容 。 U1为干扰电压， 为干扰电压， A为干扰源电路 为干扰源电路 B为接收电路 为接收电路
电磁干扰传播和耦合理论
电磁干扰的传播途径 一、电磁干扰传输的二种方式 1、传导方式 2、辐射方式 二、常见辐射耦合 1、天线对天线耦合 2、场对线的耦合 3、线对线感应耦合
电磁干扰传播和耦合理论
传导耦合的基本理论 三种基本的耦合性质: 电阻性耦合、 三种基本的耦合性质 电阻性耦合、电感性耦合和电容性耦合 一、电阻性耦合 这是最常见最简单的传导耦合方式。 这是最常见最简单的传导耦合方式。例如 可控硅调速装置中较严重的高频干扰通过导线传输给电动机 各种按键开关操作时因触头抖动引起的瞬态干扰 印刷电路板受潮后引起线间绝缘强度降低易发生电干扰等 典型电路图： 典型电路图：
电磁干扰传播和耦合理论
结论:①电偶极子的近区场与静态场有相同的性质，称为似稳场 结论: 电偶极子的近区场与静态场有相同的性质， 准静态场) (准静态场)。 * S = E × H = 0 ，即近区场没 电场和磁场有π/2的相位差 的相位差， ②电场和磁场有π/2的相位差，平均 有能量向外辐射，又称束缚场。 有能量向外辐射，又称束缚场。 (2)远区场 远区场－ (2)远区场－辐射场 λ r >> kr>>1时 距离r>> r>>λ 称为远区。 当kr>>1时，即 2π 时，距离r>>λ，称为远区。
静电干扰的耦合机制及对策
静电干扰的耦合机制及对策措施摘要：静电放电产生的电磁干扰会通过不同的耦合途径耦合到电子设备中，可能会导致设备运行异常甚至损坏。
本文首先介绍了静电干扰的来源以及静电干扰对电子设备、电子元器件的影响，本文接着指出了静电干扰的几种主要耦合机制，并总结出了一些针对静电干扰的对策措施，本文最后简要说明了对电子设备模拟静电放电的测试方法。
一、静电干扰的来源“摩擦起电”是人所共知的。
当不同材料的物体（主要是非金属）相互接触摩擦时，物体间的电荷分布就有可能改变，其中一些物体倾向于释放电子，而另一些物体则会倾向于吸引电子，当这些物体分开时，这些物体会因为电子的转移而形成一定的电位，我们将这一客观存在的电位称之为静电。
物体也可能通过感应等方式带上静电。
当两个存在电位差的物体相互靠近到一定距离时，其间的电位差将感应出电流，并传送相应的电量以抵消电位差，我们将这一过程称之为静电放电，英文缩写为ESD（Electrostatic discharge）。
人体是电子设备最常碰到的静电放电的来源之一。
人体所带的静电量的多少主要与人体所接触的环境及人体本身的一些因素有关，特别是与环境中的相对湿度有关，越是干燥的环境，人体所带的静电就会越多，人体所带的静电量最高可达30KV左右，一般不会高于此值，这是由电晕效应所决定的。
二、静电干扰的影响静电放电过程中，将会产生潜在的具有破坏性的大电流、高电压以及电磁场，可能会使在附近运行的电子设备工作异常，甚至可能会导致设备的损伤或损坏。
静电放电对电子设备硬件的破坏机理与浪涌信号对电子设备硬件的破坏机理差不多，主要有两种机制：一种是由于大电流导致设备硬件过热，从而使元件热失效；另一种是由于高电压导致设备绝缘击穿，这两种都是直接的破坏方式。
当然静电放电也可能对设备硬件产生间接的损坏，例如静电干扰有可能使不能同时导通的晶体管同时导通从而造成二次破坏，其结果往往也是硬件的损伤或损坏。
在实际情况中，这几种破坏机制也有可能在同一设备中同时发生。
接地与屏蔽技术电路与干扰
精彩摘录
《接地与屏蔽技术电路与干扰》是一本非常实用的书籍，它为电子工程师们 提供了一个全面的指南，以帮助他们更好地理解和应用接地和屏蔽技术。这本书 的内容深入且全面，无论是初学者还是经验丰富的工程师都能从中获得有价值的 信息和启示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
阅读感受
阅读感受
在我阅读《接地与屏蔽技术电路与干扰》这本书的过程中，我深深地被作者 拉尔夫·莫里森（Ralph Morrison）的专业知识和对电路与干扰问题的深入理解 所折服。这本书不仅为我提供了接地与屏蔽技术的宝贵知识，同时也让我对电路 与干扰有了更深入的认识。
目录分析
在这一章中，作者首先介绍了电压和电容的基本概念，以及它们在电子系统 中的作用。作者解释了电压是如何在电路中产生电流的，以及电容是如何存储电 能的。作者还详细介绍了各种类型的电容，包括固定电容、可变电容和电解电容， 并解释了它们在电路中的应用。
目录分析
在这一章中，作者转向了电子系统中的磁现象。他首先定义了磁学的基本概 念，如磁场、磁通量、磁导率和磁电阻等。然后，他详细介绍了电磁场对电流和 电压的影响，以及如何使用这些概念来设计和优化电子系统。
内容摘要
对于模拟和数字电路，本书分别介绍了相应的接地和屏蔽技术。还讨论了电源设计和信号完整性 中的接地与屏蔽问题。针对不同的应用场景，本书提供了丰富的实例分析和解决方案。
本书总结了电磁干扰的产生机制和传播途径，包括共模干扰和差模干扰等。在此基础上，详细介 绍了电磁干扰的防护措施，如滤波、去耦、屏蔽和接地等。针对电磁脉冲（EMP）和雷电等特殊 干扰源，本书也提供了相应的防护方案。
精彩摘录
作者强调了接地和屏蔽技术在电路设计中的重要性。不正确的接地或屏蔽可 能会导致电路出现故障，甚至可能引发安全问题。因此，工程师们在设计和实施 这些技术时需要非常小心。
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通常干扰都是通过公共回路或公共阻抗，引入到测量回路中的。当 两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时，就出现共阻抗干扰耦合。
电路1
电路2
地电流1 电路1 地电位
共地阻抗
地电流2 电路2 地电位
I1 + I2
I1
共线阻抗
I2
电路1
电
源
共线阻抗
电路2
共地阻抗耦合
电源共线阻抗耦合
荧光灯或弧光灯是基于放电原理发光的，其工作时阳极和阴极之 间会产生高频振荡，频率一般在几千赫兹左右。
§ 5.2 电磁干扰的耦合路径
干扰源与测量设备间的 耦合途径
传导耦合 辐射耦合
5.2.1. 传导耦合
传导耦合是导体之间及元件之间的主要干扰耦合方式，分为共阻 抗耦合、电感应耦合和磁感应耦合。传导耦合可以通过电源线、信号线、 接地导体进行耦合。
I1
U1 ~
假设干扰源电压为U1，导线2
R1
R3 为测量回路。则因干扰源在测量
回路中产生的噪声电压Un ，可用
下式表示
M12 I2
R2
Un
jM12 I1
M12
dI1 dt
Hale Waihona Puke 上式中M12为线路1、2间的互感。
也可以用由回路1产生的磁通密度在回路2 中引起的感生电势来表示。
Un
d dt
BdA
A
如果磁通也随时间正弦变化，同时测量回路是固定的，则整个环 路面积恒定。则有
各种冲击波产生的高频电流脉冲
设备热噪声
地网中的噪声
设备动力电源线、继电保护线路以及各
种信号线路耦合进入的随机噪声
电力现场电磁干扰分类表
主要 瞬态干扰源
1）开关动作 当开关动作时回路电流迅速变化，di/dt非常大，在带有电感线圈
的开关设备中会产生幅值很高的电压脉冲。如电焊机、电动机启动过 程和高压开关动作等。频率范围0.15~150MHz，通常由电源线传播。 2）整流装置
RS RL Zg
Un
Un
Un'
RL ( I2
I
' 2
)
US Zg RS
可见，测量回路中的干扰电压是干扰源电压、公共阻抗和干扰耦 合电阻的函数。
电路1
电路2
电路3
I1
Z1
U1
I2
Z2
U2
I3
Z3
U3
U1 ( I1 I2 I3 )Z1 U2 ( I1 I2 I3 )Z1 ( I2 I3 )Z2 U1 ( I1 I2 I3 )Z1 ( I2 I3 )Z2 I3Z3
C1g
C2g
Un
j[C12 j 1
(C12 C2g R(C12 C2
)] g)
U1
R
当 测量线路对地阻抗较小时，即
R
1
j(C12 C2g )
，则有
Un jRC12U1
上式是讨论两导线间容性耦合的最重要公式。它表明当测量电路 对地电阻较小时，噪声电压正比于干扰源的频率和幅值、测量电路对 地电阻以及测量回路与干扰回路间的耦合电容。
电磁干扰的基本要素
干扰源
耦合途径
测量系统
§ 5.1 电磁干扰源
确定电磁环境是实施电磁兼容的前提。电磁环境是各 种电磁干扰源的总和。
音频噪声
传导射频干扰
16Hz 1250Hz 20 kHz
50Hz
2kHz
150kHz
50MHz 300MHz 1GHz
分谐波
谐波
音频与射频 间的干扰
辐射干扰
连续的周期型干扰 （窄带干扰）
所有独立电路的地通过串联连接，这对噪声来说是一种最不希望 的共地系统。任一个电路电流的变化都会对其他电路产生影响。
2. 电容性传导耦合（电感应耦合）
干扰源与测量电路间通过分布电容产生的干扰耦合方式。
U1 ~
假设干扰源电压为U1，导线2为
C12
测量回路。则因干扰源在测量回路中
Un 产生的噪声电压Un ，可用下式表示
与开关过程类似，整流过程将产生瞬态短路电流，干扰频率范围 较宽。 3）点火装置
机动车辆都装有火花点火装置,放电电流峰值约200A，放电时间
通常在s内，峰值电压高达10kV。所产生的干扰前沿极陡，在
10~100MHZ范围内是最强的瞬态干扰源之一。 4）高压输电线
主要为电晕放电，主要为随机干扰，频谱在兆赫兹以下。 5）照明装置
Rs
I1
I2
I2’
US
~U
~
Un
U~
Un’
RL
RL
Ig
Ug
Zg
Zg
Ug (I1 I2' )Zg
U I2 (RL Z g )
Un
I 2 RL
URL RL Zg
Us I1Rs (I1 I2' )Zg
U I2' RL (I1 I2' )Zg
I
' 2
U(Rs Zg ) Us Zg RLRS ( RL RS )Zg
降低容性耦合干扰的方法
假定干扰源的强度和频率是不变的，那么降低容性耦合可归结为 减小以下两个参数：
使测量回路尽可能在较低的电阻值上工作；
尽可能减小回路间耦合电容C12 ，这可以通过导线本身的方向性、 屏蔽或分隔来实现 。
3. 电感性传导耦合（磁感应耦合）
干扰源与测量回路间通过互感产生的干扰耦合方式。
抗干扰技术之 干扰耦合与接地
EMC
什么是电磁干扰？
电磁干扰是指由于电磁环境引起的设备、传输通道或 系统性能的下降。电磁干扰的频谱很宽，可以覆盖 0~40GHz频率范围，电磁污染已和水源、大气受到的污染 一样，正引起世界范围的关注。
从测量的角度，干扰和信号是相对的。
电磁干扰的危害
电磁干扰
能量型干扰 信号型干扰
造成测量仪器性能下降 导致机电设备和控制装置误动作 导致元器件烧毁或击穿 电爆装置、易燃材料等意外触发或点燃。
在线监测中抗干扰的重要性
1. 强电磁干扰下的微弱信号检测 2. 高电压下的测量设备的安全（运行电压高、故障冲 击电流大） 3. 信号传输距离长 4. 灵敏度与抗干扰能力之间的矛盾。
U1 ~
C12 Un
C1g
C2g
R
Un In
R
相当于在线路2中产生了一个幅度为 In jC12U1 的干扰电流源。
当 测量线路对地阻抗较大时，即
R
1
j(C12 C2g )
，则有
Un
C12 C12 C2 g
U1
在这种情况下，测量电路产生的噪声电压是由电容分压器C12和C2g 引起的，与频率无关。而且与前一种情况相比，此时的噪声电压要大 得多。
系统高次谐波 载波通讯 无线电通讯干扰 高频保护
现
场
脉冲型干扰
电
（宽带干扰）
磁
干
扰
白噪 （宽带干扰）
周期性 脉冲干扰
电力电子器件动作产生的高频涌流 （可控硅整流、静止无功补偿器等）
高压线路上的电晕放电
随机性
其它电气设备的内部放电
脉冲干扰
分接开关动作产生的放电
电机启动产生的电弧放电
接触不良或悬浮电极放电