电磁干扰与防护

阻隔地环路
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一）屏蔽技术
利用金属材料制 成容器，将需要防护的 电路包围在其中，可以
未加屏蔽罩时，中频变 压器线圈易受外界干扰。
防止电场或磁场耦合干
扰的方法称为屏蔽。屏
蔽可分为静电屏蔽、低
频磁屏蔽和电磁屏蔽等
几种。根据不同的对象，
使用不同的屏蔽方式。
加屏蔽罩后的中频变压器
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（2）切断干扰途径：提高绝缘性能、采用隔离、滤波电路、
静电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽等。
（3）削弱接受回路对干扰的敏感性：降低输入阻抗、尽量
采用数字电路等。
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干扰途径
传导型（通过路的干扰）： 供电干扰（电源干扰）：来自电源本身或
由于电源异常抖动引起的干扰 强电干扰（信号通道干扰）：来自信号通
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二、电磁干扰的来源
电磁干扰源分类： 自然界干扰源和人为干扰源 有意干扰和无意干扰 传导型干扰和辐射型干扰
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三 电磁干扰三要素
（1）干扰源 （2）干扰途径——传导型干扰（路）、辐射型干扰（场） （3）对电磁干扰敏感性较高的接收电路
消除或减弱电磁干扰的方法
（1）消除或抑制干扰源：积极、主动的措施是消除干扰源。
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低频磁屏蔽举例
多数仪器的外壳采用导磁 材料（例如：铁质机壳）作屏 蔽层。如果将外壳接地，则同 时达到静电屏蔽和低频磁屏蔽 的目的。
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3.高频磁屏蔽
高频磁屏蔽是采用导电良好
的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等
不同的外形，将被保护的电路包围
在其中。它屏蔽的干扰对象是高频
（40kHz以上）磁场。 干扰源产生
1）f 1MHz时，用0.05mm厚的金属制成的屏蔽体可 将场强度减为原场强的1/100左右
2） f 10MHz时，用0.01mm厚的金属制成的屏蔽体可 将场强度减为原场强的1/100甚至更低
3） f 100MHz时，可在塑料壳体上镀或喷以铜层或银 层制成屏蔽体。
若将高频屏蔽层接地，就同时具有静电屏蔽的功能， 也常成为电磁屏蔽。
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几种用导电纤维材 料编织而成的军用
电磁屏蔽器材
军用屏蔽帐篷
屏蔽通信车
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军用 电子方舱
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屏蔽室
导电PVC地板 用于防静电及
底部屏蔽
干扰信号无法穿透 钢板屏蔽室
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二） 隔离技术
变压器隔离：采用隔离变压器，隔离低频干扰信号 （只能传输交流信号）
扼流圈隔离：抑制高频干扰（可传输交、直流信号）
抗电磁干扰技术有时又称为电磁兼容控 制技术。
针对破坏干扰途径的目标，常用的抗干 扰技术有屏蔽、隔离、滤波、接地等技术。
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四 常见的电磁兼容控制技术
屏蔽技术：可抑制电磁干扰在空间的传播，并切断辐射 干扰的传播途径
隔离技术：阻断干扰信号传导通路，并抑制干扰信号 强度
滤波技术：根据频率选择性地抑制干扰信号 接地技术：保护人身和设备安全；提供参考零电位；
为引线孔或调试孔），它对屏蔽的影响不大。
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各种静电屏蔽
带孔屏蔽板
仪器设备的屏蔽 外壳必须接地
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各种静电屏蔽
开关电源采用带孔的屏 蔽外壳，既可散热，又 可防止电磁干扰外泄
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各种静电屏蔽（续）
带调试孔的屏蔽盒
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屏蔽线 4对双绞扭屏蔽线
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由电源配电 回路引入的
干扰
交流供配电线路在工业现场的分布相当于 一个吸收各种干扰的网络, 而且十分方便地以 电路传导的形式传遍各处，经检测装置的电源
线进入仪器内部造成干扰。
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Hale Waihona Puke Baidu
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由电焊引起的干扰
电焊机电缆产生强磁场干扰
磁场交链
信号线
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四 几种电磁兼容控制技术
的高频磁场遇到导电良好的电磁屏
蔽层时，就在其外表面感应出同频
率的电涡流，从而消耗了高频干扰
源磁场的能量。其次，电涡流也将
产生一个新的磁场，抵消了一部分
干扰磁场的能量，从而使电磁屏蔽
镀铜电磁屏蔽盒
层内部的电路免受高频干扰磁场的 影响。
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3.高频磁屏蔽
高频磁屏蔽层所需的厚度与干扰频率有关。
道内部的各种干扰 接地干扰：由于接地不当引起的干扰
辐射型（通过场的干扰）： 辐射干扰：来自空间的电磁干扰
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电吹风机干扰电视机的演示
电吹风机产 生的电磁波干扰以 两种途径到达电视 机：一是通过共用 的电源插座，二是 以空间电磁场传输 的方式由电视机的 天线接收。应设法
切断这些干扰途径。
6.2电磁干扰和抗干扰措施
一、电磁兼容（EMC）概念 我国从２０世纪80年代至今已制定了上百个
电磁兼容的国家标准，强制要求多数电气设备必须 通过相关电磁兼容标准的性能测试，否则为不合格 产品。
电磁兼容是指电子系统在规定的电磁干扰环 境中能正常工作的能力，而且也不向处于同一环境 的其它设备释放超过允许范围的电磁干扰 。
光电耦合隔离：光电耦合器是一种电→光→电耦合器 件，输入量、输出量都是电流，但两者 之间是绝缘的。可隔离两电路单元间 的干扰信号。
继电器隔离：实现强、弱电器件间的隔离，驱动大功 率设备。但有触点，通断时会产生火花 或电弧引起干扰。
固态继电器隔离：用晶体管或晶闸管代替常规继电器的触点
开关，实质上是一种带光电隔离器的无触点开关。
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1.静电屏蔽
静电屏蔽是用铜或铝等导电性良好的金属 为材料制作成封闭的金属容器，把需要屏蔽的电 路置于其中，使外部干扰电场的电力场不影响其 内部的电路，反之，若封闭的金属容器与地线连 接，容器内电路产生的电力线也无法影响外电路。
不仅能防止静电干扰，也能防止交变电场干扰。 静电屏蔽的容器壁上允许有较小的孔洞（作
（屏蔽层接地）
三绞扭屏蔽线
铜芯 聚氟乙烯 铜线编织网
绝缘层
（接地）
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2.低频磁屏蔽
低频磁屏蔽是用来隔离低频（主要指 50Hz）磁场和固定磁场（也称静磁场，其幅 度、方向不随时间变化，如永久磁铁产生的 磁场）耦合干扰的有效措施。
静电屏蔽线或静电屏蔽盒对低频磁场不 起隔离作用。必须采用高导磁材料作屏蔽层， 以便让低频干扰磁力线只从磁阻很小的磁屏 蔽层上通过，使低频磁屏蔽层内部的电路免 受低频磁场耦合干扰的影响。有时还将屏蔽 线穿在接地的铁质蛇皮管或普通铁管内，同 时达到静电屏蔽和低频屏蔽的目的。