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Байду номын сангаас
---计算机控制系统---
电磁干扰产生和形成的条件是： ①有产生电磁干扰的发射体，即干扰源； ②存在传递电磁干扰的途径，即耦合通道； ③有承受电磁干扰的接收体，即敏感设备。
---计算机控制系统---
从设计阶段开始便应从三个方面采取 抑制措施。即：
干扰 源
耦合通道
敏感 设备
抗干扰措施
①抑制干扰源； ②切断或衰减电磁干扰的传播途径； ③提高装置和系统的抗干扰能力。
---计算机控制系统---
外部干扰指那些与系统结构无关，而是由外界 环境因素决定的。外部干扰主要是空间电或磁的影响。 例如输电线和电气设备发出的电磁场，通信广播发射 的无线电波，太阳或其它天体辐射出的电磁波，空中 雷电，火花放电、弧光放电、辉光放电等放电现象， 甚至气温、温度等气象条件也是外来干扰。
---计算机控制系统---
自然干扰可以来自设备或系统内部，也可 以来自设备或系统外部，前一种情况为内部干 扰，后一种情况为外部干扰。
内部干扰则是由系统结构、制造工艺等所决 定的。内部干扰主要是分布电容、分布电感引 起的耦合感应，电磁场辐射感应，长线传输的 波反射，多点接地造成电位差引起的干扰，甚 至元器件产生的噪声、系统的软件干扰。
---计算机控制系统---
电 磁 兼 容 性 （ Electromagnetic Compatibility）简称EMC。电磁兼容 性是指一个设备或系统在其设置的预定 场所投入实际运行时，应具有既不受周 围电磁环境影响，又不影响周围环境， 也不发生性能恶化和误动作，而按设计 要求正常工作的能力。即设备或系统在 电磁环境中的适应能力。
7. 什么是串扰？应该如何防止它对数字信号传输的 影响？
8. 使用传输线时反射是怎样发生的？如何避免波反 射对信号传输的影响？
10.1 电磁兼容概述
---计算机控制系统---
• 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility)简称 EMC。按照我国国军标GJB72—85《电磁干扰和 电磁兼容名次术语》规定，电磁兼容是“设备(分系 统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能 的共存状态。既该设备不会由于受到处于同一电磁 环境中的其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的 降级，它也不会使同一电磁环境中其它设备(分系统、 系统)因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级”。 由于电磁环境中包含传导和辐射量方面的能量，电 磁兼容也因此具有两方面的内容——发射和敏感度。
---计算机控制系统---
10.1.2 干扰的传播途径
• 1、传导耦合
传导耦合必需在干扰源和敏感设备之间有完 整的电路连接，干扰信号沿着该连接电路传递到 敏感设备，产生干扰。一般有如下三种方式：
思考题
---计算机控制系统---
1. 什么叫电磁兼容？
2. 电磁干扰的传播途径有几种？
3. 电磁干扰的作用形式有几种？如何抑制？
4. 什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？
5. 计算机控制系统中有哪几种地线？请画出回流法 地线和一点接地示意图。
6. 低频电路为什么要采取一点接地的方法，它防止 的是什么噪声？
---计算机控制系统---
典型的人为干扰：
摩擦电效应：当电缆中的介质不与导体保持接 触时，介质由于摩擦可以带电，这叫摩擦电效应。 它往往是由于电缆机械弯曲而引起的，这种电缆的 带电即成为噪声源，为此要防止电缆急剧地弯曲并 防止电缆活动。
导线的运动：当一段导线在磁场中运动时，线的 两端就会产生电压。由于到处都有电源线或大电流配 线，因此在大多数地方都有杂散磁场，若一个工作于 低电平的导线在磁场中运动，导线上就会产生噪声。 这个问题在振动环境中特别严重，应将电缆固定起来。
产生串模干扰的原因有分布电容的静电 耦合，长线传输的互感，空间电磁场引 起的磁场耦合，以及50HZ的工频干扰等。
---计算机控制系统---
---计算机控制系统---
---计算机控制系统---
➢共模干扰
（也称纵向干扰或共态干扰） ——由不同的“地”而引起
用于控制的计算机的地、信号放大器的地以及现场信号源的地之间，通 常要相隔一段距离，在两地之间往往存在着一个电位差VC，VC对放大器产 生的干扰。称为共模干扰，也称纵向干扰/共态干扰。其一般表现形式如图 12-4所示，其中VCm为共模电压。这种干扰可以是直流电压或交流电压。
从机理上看，外来干扰和内部干扰的物理性质 相同，因而消除或抑制它们的方法没有本质上的区别。 从机理上看，各种干扰通过不同的耦合方式进入系统 后，对系统的作用形式都可分为共模干扰形式和串模 干扰形式。
➢ 串模干扰及抑制方法
所谓串模干扰是指叠加（串联）在 被测信号上的干扰噪声 (又称横向干扰 或正态干扰、常态干扰) 。这里的被测 信号是指有用的直流信号或者变化缓慢 的交变信号，而干扰噪声是指无用的变 化较快的杂乱交变信号，如图12-3。串 模干扰和被测信号在回路中所处的地位 是相同的。
---计算机控制系统---
第10章 计算机控制系统的电磁兼容技术
---计算机控制系统---
计算机控制系统的工作环境比较恶劣，往往要和各种 大功率设备协同工作，经常存在严重的干扰。同时，数 字计算机是一个含有多种元器件和许多分系统的数字系 统。外来电磁辐射、内部元件之间、分系统之间、各传 输通道之间的相互串扰对计算机数据信息所产生的干扰 和破坏，严重威胁着计算机工作的稳定性、可靠性和安 全性。同时计算机作为高速运行的数字设备，又不可避 免的向外辐射电磁干扰，对环境中的人体、设备产生干 扰。人们常常遇到这样的情况：一个在实验室运行正常 的系统，当安装在实际环境中却不能稳定工作。究其原 因就是电磁兼容性设计不完善。
---计算机控制系统---
10.1.1 干扰源及其作用形式
• 干扰源分自然干扰源和人为干扰源两类。
人为干扰源是由机电或其他人工装置产生的 电磁能量干扰。其中一部分是专门用来发射电磁 能量的装置，如广播、电视、通信、雷达和导航 等无线电设备，称为有意发射干扰源。另一部分 是在完成自身功能的同时附带产生的电磁能量的 发射，例如交通工具、架空输电线、照明用具、 电动机械、家用电器和工业、科学、医疗用射频 设备等，称为无意发射干扰源。
---计算机控制系统---
电磁干扰产生和形成的条件是： ①有产生电磁干扰的发射体，即干扰源； ②存在传递电磁干扰的途径，即耦合通道； ③有承受电磁干扰的接收体，即敏感设备。
---计算机控制系统---
从设计阶段开始便应从三个方面采取 抑制措施。即：
干扰 源
耦合通道
敏感 设备
抗干扰措施
①抑制干扰源； ②切断或衰减电磁干扰的传播途径； ③提高装置和系统的抗干扰能力。
---计算机控制系统---
外部干扰指那些与系统结构无关，而是由外界 环境因素决定的。外部干扰主要是空间电或磁的影响。 例如输电线和电气设备发出的电磁场，通信广播发射 的无线电波，太阳或其它天体辐射出的电磁波，空中 雷电，火花放电、弧光放电、辉光放电等放电现象， 甚至气温、温度等气象条件也是外来干扰。
---计算机控制系统---
自然干扰可以来自设备或系统内部，也可 以来自设备或系统外部，前一种情况为内部干 扰，后一种情况为外部干扰。
内部干扰则是由系统结构、制造工艺等所决 定的。内部干扰主要是分布电容、分布电感引 起的耦合感应，电磁场辐射感应，长线传输的 波反射，多点接地造成电位差引起的干扰，甚 至元器件产生的噪声、系统的软件干扰。
---计算机控制系统---
电 磁 兼 容 性 （ Electromagnetic Compatibility）简称EMC。电磁兼容 性是指一个设备或系统在其设置的预定 场所投入实际运行时，应具有既不受周 围电磁环境影响，又不影响周围环境， 也不发生性能恶化和误动作，而按设计 要求正常工作的能力。即设备或系统在 电磁环境中的适应能力。
7. 什么是串扰？应该如何防止它对数字信号传输的 影响？
8. 使用传输线时反射是怎样发生的？如何避免波反 射对信号传输的影响？
10.1 电磁兼容概述
---计算机控制系统---
• 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility)简称 EMC。按照我国国军标GJB72—85《电磁干扰和 电磁兼容名次术语》规定，电磁兼容是“设备(分系 统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能 的共存状态。既该设备不会由于受到处于同一电磁 环境中的其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的 降级，它也不会使同一电磁环境中其它设备(分系统、 系统)因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级”。 由于电磁环境中包含传导和辐射量方面的能量，电 磁兼容也因此具有两方面的内容——发射和敏感度。
---计算机控制系统---
10.1.2 干扰的传播途径
• 1、传导耦合
传导耦合必需在干扰源和敏感设备之间有完 整的电路连接，干扰信号沿着该连接电路传递到 敏感设备，产生干扰。一般有如下三种方式：
思考题
---计算机控制系统---
1. 什么叫电磁兼容？
2. 电磁干扰的传播途径有几种？
3. 电磁干扰的作用形式有几种？如何抑制？
4. 什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？
5. 计算机控制系统中有哪几种地线？请画出回流法 地线和一点接地示意图。
6. 低频电路为什么要采取一点接地的方法，它防止 的是什么噪声？
---计算机控制系统---
典型的人为干扰：
摩擦电效应：当电缆中的介质不与导体保持接 触时，介质由于摩擦可以带电，这叫摩擦电效应。 它往往是由于电缆机械弯曲而引起的，这种电缆的 带电即成为噪声源，为此要防止电缆急剧地弯曲并 防止电缆活动。
导线的运动：当一段导线在磁场中运动时，线的 两端就会产生电压。由于到处都有电源线或大电流配 线，因此在大多数地方都有杂散磁场，若一个工作于 低电平的导线在磁场中运动，导线上就会产生噪声。 这个问题在振动环境中特别严重，应将电缆固定起来。
产生串模干扰的原因有分布电容的静电 耦合，长线传输的互感，空间电磁场引 起的磁场耦合，以及50HZ的工频干扰等。
---计算机控制系统---
---计算机控制系统---
---计算机控制系统---
➢共模干扰
（也称纵向干扰或共态干扰） ——由不同的“地”而引起
用于控制的计算机的地、信号放大器的地以及现场信号源的地之间，通 常要相隔一段距离，在两地之间往往存在着一个电位差VC，VC对放大器产 生的干扰。称为共模干扰，也称纵向干扰/共态干扰。其一般表现形式如图 12-4所示，其中VCm为共模电压。这种干扰可以是直流电压或交流电压。
从机理上看，外来干扰和内部干扰的物理性质 相同，因而消除或抑制它们的方法没有本质上的区别。 从机理上看，各种干扰通过不同的耦合方式进入系统 后，对系统的作用形式都可分为共模干扰形式和串模 干扰形式。
➢ 串模干扰及抑制方法
所谓串模干扰是指叠加（串联）在 被测信号上的干扰噪声 (又称横向干扰 或正态干扰、常态干扰) 。这里的被测 信号是指有用的直流信号或者变化缓慢 的交变信号，而干扰噪声是指无用的变 化较快的杂乱交变信号，如图12-3。串 模干扰和被测信号在回路中所处的地位 是相同的。
---计算机控制系统---
第10章 计算机控制系统的电磁兼容技术
---计算机控制系统---
计算机控制系统的工作环境比较恶劣，往往要和各种 大功率设备协同工作，经常存在严重的干扰。同时，数 字计算机是一个含有多种元器件和许多分系统的数字系 统。外来电磁辐射、内部元件之间、分系统之间、各传 输通道之间的相互串扰对计算机数据信息所产生的干扰 和破坏，严重威胁着计算机工作的稳定性、可靠性和安 全性。同时计算机作为高速运行的数字设备，又不可避 免的向外辐射电磁干扰，对环境中的人体、设备产生干 扰。人们常常遇到这样的情况：一个在实验室运行正常 的系统，当安装在实际环境中却不能稳定工作。究其原 因就是电磁兼容性设计不完善。
---计算机控制系统---
10.1.1 干扰源及其作用形式
• 干扰源分自然干扰源和人为干扰源两类。
人为干扰源是由机电或其他人工装置产生的 电磁能量干扰。其中一部分是专门用来发射电磁 能量的装置，如广播、电视、通信、雷达和导航 等无线电设备，称为有意发射干扰源。另一部分 是在完成自身功能的同时附带产生的电磁能量的 发射，例如交通工具、架空输电线、照明用具、 电动机械、家用电器和工业、科学、医疗用射频 设备等，称为无意发射干扰源。