1、機電類自動檢測技術及應用 教材配套多媒體課件教材配套多媒體課件統一書號：統一書號：ISBN 978-7-111-34300-4配套教學網站：配套教學網站：或或http:/www.sensor-（共（共13章，第十二章）章，第十二章）2012年年7月版月版第十二章第十二章 檢測系統的抗干擾技術檢測系統的抗干擾技術 本章介紹噪聲、本章介紹噪聲、騷擾騷擾和和干擾干擾的概念、的概念、來源來源及及防護方法防護方法、自動檢測系統中的、自動檢測系統中的電磁兼容原理及電磁兼容原理及控制技術控制技術（屏蔽屏蔽、接地接地、濾波濾波、光耦光耦等），以等），以及及檢測系統的檢測系統的電磁兼容試驗（電磁輻射、抗擾電磁兼

2、容試驗（電磁輻射、抗擾度等）度等）及設備及設備。12.1 噪聲及防護噪聲及防護12.2 檢測技術中的電磁兼容原理檢測技術中的電磁兼容原理12.3 幾種電磁兼容控制技術幾種電磁兼容控制技術12.4 電磁兼容試驗及實驗室電磁兼容試驗及實驗室第十二章第十二章 檢測系統的抗干擾技術檢測系統的抗干擾技術 目錄目錄進入進入進入進入進入進入進入進入第一節第一節 噪聲及防護噪聲及防護在測量過程中，往往會發現總是有一些無用的在測量過程中，往往會發現總是有一些無用的背景信背景信號與被測信號疊加在一起號與被測信號疊加在一起，稱之為，稱之為騷擾騷擾或或噪聲噪聲。如果騷。如果騷擾引起設備或系統的性能下降時，稱之為擾引起

3、設備或系統的性能下降時，稱之為干擾干擾。騷擾僅騷擾僅僅是客觀存在的一種物理現象僅是客觀存在的一種物理現象，它可能引起設備降級或，它可能引起設備降級或損害，損害，但不一定已經形成后果但不一定已經形成后果。衡量噪聲對有用信號的影響常用衡量噪聲對有用信號的影響常用信噪比（信噪比（S/N）來表）來表示示，它是指在信號通道中，它是指在信號通道中，有用信號功率有用信號功率PS與噪聲功率與噪聲功率PN 之比之比，或，或有用信號電壓有用信號電壓US與噪聲電壓與噪聲電壓UN 之比之比即：即： S/N=10lg( PS / PN)=20lg(US/UN (dB) 信噪比信噪比（S/N）的）的計算計算 在測量過程中

4、在測量過程中應盡量提高信噪比應盡量提高信噪比，以減少噪聲，以減少噪聲對測量結果的影響。對測量結果的影響。 例例：在擴音機輸入端測得：在擴音機輸入端測得：話筒輸出的做報告者話筒輸出的做報告者聲音的平均電壓為聲音的平均電壓為50mV，50Hz干擾干擾“嗡嗡嗡嗡”聲聲的電壓為的電壓為0.5mV，求信噪比求信噪比。解：解：S/N=20lg(50/0.5)dB =40dB又例：當又例：當S/N分別為分別為20 dB、0 dB 、 -20 dB 時，時，說明說明做報告者聲音與干擾聲音之間各為什么關系做報告者聲音與干擾聲音之間各為什么關系？干擾衰減分貝數干擾衰減分貝數的的計算計算例例：在儀表輸入端插入：在儀

5、表輸入端插入EMI射頻濾波器（射頻濾波器（插入損插入損耗為耗為30dB），若原來施加在儀表輸入端的），若原來施加在儀表輸入端的射頻干射頻干擾擾Ui1=100mV。 問：插入問：插入EMI射頻濾波器后，射頻濾波器后，輸入端的射頻干擾輸入端的射頻干擾Ui2減小到多少毫伏減小到多少毫伏？解解:插入損耗插入損耗30dB=20lg(Ui1/Ui2),則有：則有：Ui1/Ui2=10(30/20）=31.6倍倍，Ui2=10031.6=3.16mV 又例：當衰減量分別為又例：當衰減量分別為0dB、-20dB 、 -40dB 時，說時，說明明衰減后的干擾是衰減前的多少分之一衰減后的干擾是衰減前的多少分之一？

6、噪聲源及干擾源噪聲源及干擾源 1.1.機械騷擾機械騷擾 機械振動或沖擊使電子機械振動或沖擊使電子檢測裝置中的元件發生振檢測裝置中的元件發生振動，改變了系統的電氣參動，改變了系統的電氣參數，造成可逆或不可逆的數，造成可逆或不可逆的影響。影響。對于機械對于機械騷擾騷擾，可選用，可選用專用減振彈簧專用減振彈簧- -橡膠墊腳橡膠墊腳或吸振橡膠海綿墊來降低或吸振橡膠海綿墊來降低系統的諧振頻率，吸收振系統的諧振頻率，吸收振動的能量，從而減小系統動的能量，從而減小系統的振幅。的振幅。 橡膠橡膠 海綿軟墊海綿軟墊橡膠墊腳及彈簧橡膠墊腳及彈簧兩種機械減振方法兩種機械減振方法a）減振彈簧）減振彈簧/橡膠墊腳橡膠墊

7、腳 (可可移動方式）移動方式）b）用橡膠或）用橡膠或海綿墊吸收振海綿墊吸收振動能量動能量(固定固定)c）減振等效）減振等效模型模型1橡膠墊腳橡膠墊腳 2減振彈簧減振彈簧 3固定螺釘固定螺釘4吸振橡膠（海綿）墊吸振橡膠（海綿）墊 5橡膠套管（起隔振作用）橡膠套管（起隔振作用）m質量塊質量塊 k彈簧彈簧 c阻尼器阻尼器振動試驗臺振動試驗臺 頻率、振幅均可調節頻率、振幅均可調節 將被測儀器（如圖中的電子天平）固定在振動臺上，將被測儀器（如圖中的電子天平）固定在振動臺上，逐漸增大振幅，測試在不同頻率的規定振幅下，產品逐漸增大振幅，測試在不同頻率的規定振幅下，產品指標是否變化。指標是否變化。須固定須固定

8、FJ-250振動試驗臺技術指標振動試驗臺技術指標 振動方向：垂直振動方向：垂直最大試驗負載：最大試驗負載：250kg振動機功率：振動機功率：7.5kW滿載振幅可調范圍滿載振幅可調范圍p-p：06mm頻率可調范圍：頻率可調范圍：580Hz最大加速度：最大加速度：10g, 或或100m/s2振動波形：正弦波振動波形：正弦波連續振動時間：連續振動時間：7天內天內固定固定電子電子控制臺控制臺跌落試驗跌落試驗 產品在運輸產品在運輸過程中常因為過程中常因為遭受劇烈振動遭受劇烈振動或或跌落而損壞，跌落而損壞，或性能變差或性能變差，因此需要做因此需要做抗抗跌落試驗跌落試驗和測和測試。試。跌落試驗機跌落試驗機跌

9、落試驗跌落試驗原理原理 跌落試驗的國家跌落試驗的國家標準有：標準有： 一角一角、三邊三邊、六面六面之自由落體，之自由落體，跌落跌落的高度是根據產品的高度是根據產品重量而定重量而定。分。分900mm、760mm、650mm幾個等級。幾個等級。 將包裝件按規定高度將包裝件按規定高度跌落于堅硬、平整的水平面上跌落于堅硬、平整的水平面上，評定包裝件承受垂直沖擊的能力和包裝對內裝物的保護評定包裝件承受垂直沖擊的能力和包裝對內裝物的保護能力。能力。電磁鐵電磁鐵2.濕度及化學騷擾濕度及化學騷擾 當環境相對濕度增加時，物體當環境相對濕度增加時，物體表面就會附著一層水膜，并滲入表面就會附著一層水膜，并滲入材料內

10、部，材料內部，降低了絕緣強度，造降低了絕緣強度，造成了漏電、擊穿和短路現象；潮成了漏電、擊穿和短路現象；潮濕還會產生原電池電化學干擾電濕還會產生原電池電化學干擾電壓。壓。某些化學物品如某些化學物品如酸、堿、鹽、酸、堿、鹽、各種腐蝕性氣體以及沿海地區的各種腐蝕性氣體以及沿海地區的鹽霧鹽霧也會造成與潮濕類似的漏電也會造成與潮濕類似的漏電腐蝕現象，必須采取以下措施來腐蝕現象，必須采取以下措施來加以保護：加以保護：浸漆、密封、浸漆、密封、定期通定期通電加熱驅潮電加熱驅潮等。等。用絕緣漆浸用絕緣漆浸漬過的控制漬過的控制變壓器變壓器浸漆可防止水分浸漆可防止水分進入線圈內部進入線圈內部儀器設備的防水試驗儀器

11、設備的防水試驗IPX5等級的淋水試驗：等級的淋水試驗：3min，12.5L /min，噴嘴距離：噴嘴距離：3m。儀器淋水試驗設備儀器淋水試驗設備噴孔直徑：噴孔直徑：1.2mm噴孔個數：噴孔個數：40噴孔間距：噴孔間距：12.5mm旋管轉速：旋管轉速：23r/min旋管角度：旋管角度：360旋轉旋轉旋管噴水水壓：旋管噴水水壓：98kPa可調可調旋管水流量：旋管水流量：25.4L/min可調可調儀器淋水試驗設備（續）儀器淋水試驗設備（續）.儀器設備的防潮試驗房儀器設備的防潮試驗房“步入式步入式”恒溫恒濕房恒溫恒濕房體積：體積：25m3 3 ，溫度調節范圍：，溫度調節范圍：-40+80；濕度調節范圍

12、：濕度調節范圍：3090%RH。 可用于進行大型儀器設備的高低溫、恒定濕熱、交可用于進行大型儀器設備的高低溫、恒定濕熱、交變濕熱試驗變濕熱試驗。恒溫恒濕試驗機恒溫恒濕試驗機試驗溫度范圍：試驗溫度范圍：-70150，濕度范圍：，濕度范圍：1098RH 鹽霧試驗鹽霧試驗利用鹽霧試驗設備所創造的利用鹽霧試驗設備所創造的人工模擬鹽霧環境條件人工模擬鹽霧環境條件來來考核產品或金屬材料耐腐蝕性能的環境試驗。常用的有：考核產品或金屬材料耐腐蝕性能的環境試驗。常用的有：中性鹽霧試驗（中性鹽霧試驗（NSSNSS試驗）試驗）、銅鹽加速醋酸鹽霧試驗銅鹽加速醋酸鹽霧試驗（CASSCASS試驗）試驗）、交變鹽霧試驗交變

13、鹽霧試驗等。等。 在鹽霧試驗箱容積空間內，在鹽霧試驗箱容積空間內，用噴霧的方法，造成鹽霧環用噴霧的方法，造成鹽霧環境境，來對產品的耐鹽霧腐蝕，來對產品的耐鹽霧腐蝕性能質量進行考核性能質量進行考核48h48h。其鹽霧環境的氯化物的鹽。其鹽霧環境的氯化物的鹽濃度，可以濃度，可以是一般天然環境是一般天然環境鹽霧含量的幾十倍鹽霧含量的幾十倍，使腐蝕使腐蝕速度大大提高速度大大提高，得出結果的得出結果的時間大大縮短時間大大縮短。3.熱騷擾熱騷擾 熱量，特別是溫度波動以及不均勻的溫度場對熱量，特別是溫度波動以及不均勻的溫度場對檢測裝置的干擾主要體現在以下幾個方面：檢測裝置的干擾主要體現在以下幾個方面：元件參

14、數的變化（溫漂）元件參數的變化（溫漂）、接觸熱電勢干擾接觸熱電勢干擾、元器件長期在高溫下工作時，引起元器件長期在高溫下工作時，引起壽命和耐壓等壽命和耐壓等級降低級降低等。等。克服熱干擾的防護措施有：克服熱干擾的防護措施有：選用低溫漂元件，選用低溫漂元件，采取軟、硬件溫度補償措施采取軟、硬件溫度補償措施，選用低功耗、低發熱元件選用低功耗、低發熱元件，提高元器件規格余量提高元器件規格余量，儀器的前置輸入級遠離發熱元件儀器的前置輸入級遠離發熱元件，加強散熱、采加強散熱、采用熱屏蔽用熱屏蔽等。等。 散熱實例散熱實例 計算機顯卡的散熱風扇計算機顯卡的散熱風扇4. 固有噪聲騷擾固有噪聲騷擾 在電路中，在電

15、路中，電子元件本電子元件本身產生的身產生的、具有隨機性具有隨機性、寬頻帶的噪聲寬頻帶的噪聲稱為稱為固有噪固有噪聲聲。最重要的固有噪聲源最重要的固有噪聲源是電阻熱噪聲是電阻熱噪聲、半導體散半導體散粒噪聲和接觸噪聲粒噪聲和接觸噪聲等。固等。固有噪聲可以從喇叭或耳機有噪聲可以從喇叭或耳機中反映出來，但更多的時中反映出來，但更多的時候是候是反映在輸出電壓的無反映在輸出電壓的無規律跳變規律跳變上。上。固有噪聲騷擾固有噪聲騷擾 電阻熱噪聲電阻熱噪聲: : 任何電阻，即使任何電阻，即使不與電源相接，在它的兩端也有一定不與電源相接，在它的兩端也有一定的交流噪聲電壓產生的交流噪聲電壓產生。這個噪聲電壓是。這個噪

16、聲電壓是由于電阻中的電由于電阻中的電子無規則的熱運動引起的子無規則的熱運動引起的，屬于白噪聲屬于白噪聲。阻值越大阻值越大，熱，熱噪聲引起的壓降也越大。噪聲引起的壓降也越大。頻帶越寬頻帶越寬，噪聲也越大噪聲也越大。電阻。電阻兩端出現的熱噪聲電壓的平均值為：兩端出現的熱噪聲電壓的平均值為：式中：式中：k玻爾茲曼常數（玻爾茲曼常數（1.3810-23J/K）T熱力學溫度；熱力學溫度；R電阻值；電阻值；f噪聲帶寬。噪聲帶寬。4tUkTR f電阻熱噪聲計算電阻熱噪聲計算 例：例：某放大器的某放大器的輸入電阻為輸入電阻為1M，帶寬為帶寬為2MHz，放大放大器的放大倍數為器的放大倍數為100,求求:環境溫度

17、為環境溫度為27(300K)時時,在放在放大器的輸出端可能得到寬帶噪聲電壓平均值大器的輸出端可能得到寬帶噪聲電壓平均值。解：解： 若該放大器的輸入信號為微伏級，則輸出信號可能被若該放大器的輸入信號為微伏級，則輸出信號可能被噪聲所淹沒。噪聲所淹沒。 為了減小電阻熱噪聲，應根據實際需要來確定電路的為了減小電阻熱噪聲，應根據實際需要來確定電路的帶寬；帶寬；不應片面強調不應片面強調很寬的高頻響應很寬的高頻響應和和高輸入電阻高輸入電阻；電；電路中盡量不用高阻值的電阻，使用質量高的路中盡量不用高阻值的電阻，使用質量高的金屬膜金屬膜、金金屬氧化膜屬氧化膜電阻，盡量降低前置級的溫度。電阻，盡量降低前置級的溫度

18、。2366100 4(1004 1.38 10300 1 102 10V18mVtUkTR f 解)半導體散粒噪聲半導體散粒噪聲 在半導體中，在半導體中，載流子的隨機擴散以及電子載流子的隨機擴散以及電子-空穴對的空穴對的隨機發生及復合形成的噪聲稱為半導體的散粒噪聲隨機發生及復合形成的噪聲稱為半導體的散粒噪聲，在，在收錄音技術中，體現為收錄音技術中，體現為“流水聲流水聲”。從整體看，散粒噪。從整體看，散粒噪聲使流過半導體的電流產生隨機性的漲落，從而干擾測聲使流過半導體的電流產生隨機性的漲落，從而干擾測量結果。選用低噪聲器件、減小半導體器件的電流和電量結果。選用低噪聲器件、減小半導體器件的電流和電

19、路的帶寬，均能減小散粒噪聲的影響。例如在路的帶寬，均能減小散粒噪聲的影響。例如在CD機前機前置放大級中，可采用超置放大級中，可采用超晶體管或低功耗集成電路，在晶體管或低功耗集成電路，在不減小放大倍數的情況下，它的工作電流可以減少到不減小放大倍數的情況下，它的工作電流可以減少到0.1mA，以減小散粒噪聲。，以減小散粒噪聲。接觸噪聲接觸噪聲 接觸噪聲是由元器件之間的不完全接觸，從而接觸噪聲是由元器件之間的不完全接觸，從而形成電形成電導率的起伏導率的起伏而引起的。它發生在兩個導體連接的地方，而引起的。它發生在兩個導體連接的地方，如開關、繼電器觸點、電位器觸點、接線端子電阻、晶如開關、繼電器觸點、電位

20、器觸點、接線端子電阻、晶體管內部的不良接觸等。接觸噪聲是低頻電路中的主要體管內部的不良接觸等。接觸噪聲是低頻電路中的主要噪聲，噪聲，減小流過觸點的直流電流減小流過觸點的直流電流、采用鍍金或鍍銠觸采用鍍金或鍍銠觸點點、增加接觸壓力等均可減小接觸噪聲增加接觸壓力等均可減小接觸噪聲。接觸噪聲多發生在接觸噪聲多發生在低頻段低頻段。f0HzSE E100Hz白噪聲白噪聲 指功率譜密度在整個頻域內均勻分布的噪聲。指功率譜密度在整個頻域內均勻分布的噪聲。 所有所有頻率點上，具有相同能量的隨機噪聲稱為白噪聲。上述頻率點上，具有相同能量的隨機噪聲稱為白噪聲。上述熱噪聲和散彈噪聲，多接近白噪聲。熱噪聲和散彈噪聲，

21、多接近白噪聲。其他功率頻譜密度不為常數的噪聲信號被稱為其他功率頻譜密度不為常數的噪聲信號被稱為有色噪有色噪聲聲，例如：，例如：粉紅噪聲粉紅噪聲、褐色噪聲褐色噪聲、高斯白噪聲高斯白噪聲等。等。噪聲并不一定體現在人耳的感覺上，可以用頻譜儀或噪聲并不一定體現在人耳的感覺上，可以用頻譜儀或示波器來觀察各種噪聲。示波器來觀察各種噪聲。 高斯白噪聲序列高斯白噪聲序列：f5. 電、磁噪聲騷擾電、磁噪聲騷擾 電磁波可以電磁波可以通過電網通過電網以及以及直接輻射直接輻射的形式的形式傳播到離這些噪聲源很遠的檢測裝置中。在傳播到離這些噪聲源很遠的檢測裝置中。在工頻輸電線附近也存在強大的交變電場工頻輸電線附近也存在強

22、大的交變電場，在，在強電流輸電線附近存在干擾磁場強電流輸電線附近存在干擾磁場，他們將對，他們將對靈敏的檢測裝置造成干擾。由于這些干擾源靈敏的檢測裝置造成干擾。由于這些干擾源功率強大，要消除他們的影響較為困難，功率強大，要消除他們的影響較為困難，必必須采取多種措施來防護，見下述須采取多種措施來防護，見下述。 第二節第二節 檢測技術中的電磁兼容原理檢測技術中的電磁兼容原理 一、電磁兼容（一、電磁兼容（EMC）概念）概念 我國從我國從20世紀世紀80年代至今已制定了年代至今已制定了上百個電磁兼容上百個電磁兼容的國家標準的國家標準,強制要求絕大多數電氣設備必須通過相關強制要求絕大多數電氣設備必須通過相

23、關電磁兼容標準的性能測試。電磁兼容標準的性能測試。EMC指電子設備在規定的指電子設備在規定的電磁干擾環境中能按照原設計要求而正常工作的能力電磁干擾環境中能按照原設計要求而正常工作的能力,而且也不向處于同一環境中的其他設備釋放超過允許范而且也不向處于同一環境中的其他設備釋放超過允許范圍的電磁干擾圍的電磁干擾。按國家標準。按國家標準GB/T4765-1995電磁兼容電磁兼容術語術語對對“電磁兼容電磁兼容”的定義是：的定義是：“設備或系統在其電設備或系統在其電磁環境中能正常工作磁環境中能正常工作,且不對該環境中的住何事物構成且不對該環境中的住何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力不能承受的電磁騷擾的能力

24、”,即要求即要求在同一電磁環境在同一電磁環境中的各種設備都能正常工作中的各種設備都能正常工作,又互不干擾又互不干擾,達到達到“兼容兼容”狀態狀態。回目錄回目錄部分電磁兼容的國家標準部分電磁兼容的國家標準一、一、基礎類標準基礎類標準 GBGBT 4365-1995 T 4365-1995 電磁兼容術語電磁兼容術語 GBGBT 6113-1995 T 6113-1995 無線電干擾和抗擾度測量設備規范無線電干擾和抗擾度測量設備規范 GB 3907-83GB 3907-83* * 工業無線電干擾基本測量方法工業無線電干擾基本測量方法 GB 4859-84GB 4859-84* * 電氣設備的抗擾度性

25、基本測量方法電氣設備的抗擾度性基本測量方法 GBGBT 15658-1995 T 15658-1995 城市無線電噪聲測量方法城市無線電噪聲測量方法 二、二、通用類標準通用類標準 GB 8702-88 GB 8702-88 電磁輻射防護規定電磁輻射防護規定GBGBT 13926.1-92 T 13926.1-92 工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性總論工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性總論 GBGBT 13926.2-92 T 13926.2-92 工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性靜工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性靜電放電要求電放電要求 GBGBT13926.3-92 T13926.3-9

26、2 工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性輻工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性輻射電磁場要求射電磁場要求 GBGBT 13926.4-92 T 13926.4-92 工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性電快速瞬變脈沖群要求電快速瞬變脈沖群要求 GBGBT 14431-93 T 14431-93 無線電業務要求的信號無線電業務要求的信號/ /干擾保護比和最小干擾保護比和最小可用場強；可用場強； 三、三、產品類產品類（略）；四、（略）；四、系統類系統類（略）（略）二、電磁干擾的來源二、電磁干擾的來源 本節開始，討論的對象為本節開始，討論的對象為“干擾干擾”，即：，即：由

27、騷擾由騷擾引起的設備、轉輸通道或系統性能的下降問題引起的設備、轉輸通道或系統性能的下降問題。電磁干擾源分為兩大類：電磁干擾源分為兩大類：自然界干擾源自然界干擾源和和人為干人為干擾源擾源，后者是檢測系統的主要干擾源。，后者是檢測系統的主要干擾源。1.自然界干擾源包括地球外層空間的宇宙射電噪自然界干擾源包括地球外層空間的宇宙射電噪聲、太陽耀斑輻射噪聲以及大氣層的天電噪聲。后聲、太陽耀斑輻射噪聲以及大氣層的天電噪聲。后者的能量頻譜主要集中在者的能量頻譜主要集中在30MHz以下以下，對檢測系統，對檢測系統的影響較大。的影響較大。 2.人為干擾源又可分為人為干擾源又可分為有意發射干擾有意發射干擾源和源和

28、無意發無意發射干擾射干擾源。源。 自然界干擾源和人為干擾源自然界干擾源和人為干擾源X光機產生大功率光機產生大功率 高頻干擾高頻干擾 閃電產生電磁場干擾閃電產生電磁場干擾人為干擾源人為干擾源雷達會產生大功率高頻干擾雷達會產生大功率高頻干擾 變電站會產變電站會產生生50Hz的高次的高次 諧波干擾以及諧波干擾以及電暈放電干擾。電暈放電干擾。檢測系統受到外部電磁干擾示意圖檢測系統受到外部電磁干擾示意圖移動通訊電力線電力線雷電雷電電臺電臺電視臺電視臺交流供電電路交流供電電路電動機電動機移動通移動通信設備信設備天體電磁輻射天體電磁輻射 檢測檢測系統電系統電磁干擾磁干擾的主要的主要傳播路傳播路徑徑移動通訊電

29、吹風機干擾電視機的演示電吹風機干擾電視機的演示 電吹風機產電吹風機產生的電磁波干生的電磁波干擾以兩種途徑擾以兩種途徑到達電視機：到達電視機： 一是一是以空間以空間電磁場傳輸的電磁場傳輸的方式由電視機方式由電視機的天線接收的天線接收； 二是二是通過通過共用的電源插共用的電源插座座。電磁干擾三要素電磁干擾三要素消除或減弱電磁干擾的方法消除或減弱電磁干擾的方法（1 1）消除或抑制干擾源：積極、主動的措）消除或抑制干擾源：積極、主動的措施是消除干擾源。施是消除干擾源。（2 2）切斷干擾途徑：提高絕緣性能、采用）切斷干擾途徑：提高絕緣性能、采用光耦合器、采用退耦、濾波電路、靜電屏蔽、光耦合器、采用退耦、

30、濾波電路、靜電屏蔽、磁屏蔽、電磁屏蔽等。磁屏蔽、電磁屏蔽等。（3 3）削弱接受回路對干擾的敏感性：降低）削弱接受回路對干擾的敏感性：降低輸入阻抗、盡量采用數字電路等。輸入阻抗、盡量采用數字電路等。路和場的干擾路和場的干擾 路的干擾必須在干擾源和被干擾對象之間有路的干擾必須在干擾源和被干擾對象之間有完整的電路連接完整的電路連接，干擾沿著這個通路到達被干干擾沿著這個通路到達被干擾對象擾對象。例如通過電源線、變壓器引入的干擾。例如通過電源線、變壓器引入的干擾。路的干擾又稱傳導干擾；路的干擾又稱傳導干擾；場的干擾不需要沿著電路傳輸場的干擾不需要沿著電路傳輸，而是，而是以電磁以電磁場輻射的方式進行場輻射

31、的方式進行，又稱為輻射干擾。，又稱為輻射干擾。例如，電源線對傳感器的信號線的電場耦合例如，電源線對傳感器的信號線的電場耦合干擾；又如電焊機電纜上的強電流對信號線的干擾；又如電焊機電纜上的強電流對信號線的磁場耦合干擾。磁場耦合干擾。 1 1通過路的干擾通過路的干擾 由泄漏電阻由泄漏電阻 引起的干擾引起的干擾1干擾源干擾源 2儀器輸入端子儀器輸入端子 R漏電阻漏電阻 i漏電流漏電流IS信號源輸出電流信號源輸出電流 Ri儀器的輸入電阻儀器的輸入電阻通過路的干擾例題通過路的干擾例題 圖中的圖中的UNi為干擾源電壓。為干擾源電壓。Ri為被干擾電路的輸入電為被干擾電路的輸入電阻，阻，R為漏電阻。作用于為漏

32、電阻。作用于Ri上的干擾電壓上的干擾電壓UNo為為iNoNiiRUURR例例:設設UNi為電路中的為電路中的交流電源交流電源,其有效值其有效值為為15V，Ri =106，R =1010，可計算，可計算得到作用于該電路輸得到作用于該電路輸入端的入端的50Hz干擾電干擾電壓有效值為壓有效值為1.5mV。差模干擾差模干擾傳感器與其他設備或外圍設備相互交換的傳輸線路至傳感器與其他設備或外圍設備相互交換的傳輸線路至少需要兩根導線少需要兩根導線, ,干擾電壓和干擾電流在兩根導線上干擾電壓和干擾電流在兩根導線上, ,分分別作為往返線路傳輸。別作為往返線路傳輸。干擾電壓干擾電壓UNi是與有用信號是與有用信號U

33、S串串聯和疊加在一起聯和疊加在一起,與輸入電阻與輸入電阻Ri構成回路構成回路,差模干擾電壓差模干擾電壓較難濾除。較難濾除。1有用信號源有用信號源 2干擾源干擾源 3測量裝置測量裝置 負載（喇叭）的電流較大，負載（喇叭）的電流較大，它與放大器的負電源線共用了它與放大器的負電源線共用了一段地線一段地線，在地線的微小電阻在地線的微小電阻上產生了壓降上產生了壓降，造成了干擾。，造成了干擾。由共阻抗耦合引起的干擾由共阻抗耦合引起的干擾 當兩個或兩個以上的當兩個或兩個以上的電路共同享有或使用一電路共同享有或使用一段公共的線路段公共的線路, , 而這段而這段線路又具有一定的阻抗線路又具有一定的阻抗時時, ,

34、 這個阻抗成為這兩這個阻抗成為這兩個電路的共阻抗。第二個電路的共阻抗。第二個電路的電流流過這個個電路的電流流過這個共阻抗所產生的壓降就共阻抗所產生的壓降就成為第一個電路的干擾成為第一個電路的干擾電壓。電壓。負載負載電流電流干擾干擾壓降壓降正確接線正確接線由電源配電由電源配電回路引入的回路引入的干擾干擾 交流供配電線路在工業現場的分布交流供配電線路在工業現場的分布相當于一個吸收各相當于一個吸收各種干擾的網絡種干擾的網絡, , 以以電路傳導的形式電路傳導的形式傳遍各處，傳遍各處，經檢測裝經檢測裝置的電源線進入儀器內部造成干擾置的電源線進入儀器內部造成干擾。電壓突變電壓突變和和交流電源波形畸變交流電

35、源波形畸變使使工頻的高次諧波工頻的高次諧波 經經電源線進入儀器的前級電路電源線進入儀器的前級電路。常見的大功率干擾有：常見的大功率干擾有：調壓或逆變電路中的晶閘管引調壓或逆變電路中的晶閘管引起的大功率高次諧波干擾起的大功率高次諧波干擾、開關電源經電源線往外泄漏開關電源經電源線往外泄漏出的幾百千赫茲尖脈沖干擾出的幾百千赫茲尖脈沖干擾。 2 2通過場的干擾通過場的干擾 電場耦合的實質是電場耦合的實質是電容性耦合電容性耦合。要減少電源。要減少電源線對信號線的電場耦合干擾，就必須線對信號線的電場耦合干擾，就必須加大信號加大信號線與電源線的距離線與電源線的距離、減小兩者間的分布電容減小兩者間的分布電容；

36、必須盡量必須盡量保持電路和信號線的對地平衡保持電路和信號線的對地平衡，布線，布線時，多時，多采用雙絞扭屏蔽線采用雙絞扭屏蔽線。 帶電物體產生的電場帶電物體產生的電場由磁場耦合引起的干擾由磁場耦合引起的干擾 防止磁場耦合干擾途防止磁場耦合干擾途徑的辦法有：徑的辦法有：使信號線使信號線遠遠離強電流干擾源離強電流干擾源，從而減，從而減小互感量小互感量M ；采用鐵質低采用鐵質低頻磁屏蔽頻磁屏蔽，從而減小信號，從而減小信號線感受到的磁場；線感受到的磁場；采用絞采用絞扭導線使引入到信號處理扭導線使引入到信號處理電路兩端的干擾電壓大小電路兩端的干擾電壓大小相等、相位相同相等、相位相同，使差模，使差模干擾干擾

37、轉變成共模干擾轉變成共模干擾 。 C型變壓器的漏感型變壓器的漏感比比E型小型小4對雙絞扭線對雙絞扭線由電焊引起的干擾由電焊引起的干擾 電焊機二次側電纜產生強磁電焊機二次側電纜產生強磁場干擾場干擾磁場交鏈磁場交鏈信號線信號線共模干擾與串模干擾共模干擾與串模干擾 如果干擾源對兩根信號傳輸線的干擾如果干擾源對兩根信號傳輸線的干擾大小相大小相等、等、相位相同相位相同, 就屬于共模干擾就屬于共模干擾。由于。由于“儀用儀用放大器放大器”的共模抑制比的共模抑制比 KCMR可達可達120dB以上以上, 所以共模干擾可以被抑制所以共模干擾可以被抑制，所以共模干擾對檢所以共模干擾對檢測裝置的影響不大。測裝置的影響

38、不大。 當系統的兩個輸入端出現很難避免的當系統的兩個輸入端出現很難避免的不平衡不平衡時時, , 共模電壓的一部分將轉換為串模干擾共模電壓的一部分將轉換為串模干擾，就，就較難消除了。因此較難消除了。因此必須盡量保持電路的對地平必須盡量保持電路的對地平衡衡。 共模干擾與串模干擾舉例共模干擾與串模干擾舉例 強電導線應與弱電導線分開，傳感器導線不要靠近強電導線應與弱電導線分開，傳感器導線不要靠近高頻電纜。采用雙絞扭導線能保證兩根信號線與干擾源高頻電纜。采用雙絞扭導線能保證兩根信號線與干擾源導線的平均距離保持一致，也就保證了導線的平均距離保持一致，也就保證了C1=C2 。最后形。最后形成共模干擾，由抗共

39、模放大器來自動消除。成共模干擾，由抗共模放大器來自動消除。由磁場引入的干擾舉例由磁場引入的干擾舉例 熱電偶的引線與存在強電流的工頻輸電線靠熱電偶的引線與存在強電流的工頻輸電線靠得太近時，引入磁場耦合干擾得太近時，引入磁場耦合干擾INi為干擾源電流，為干擾源電流，M1、M2為熱電偶兩根導線與干擾為熱電偶兩根導線與干擾源間的互感量，檢測電路引入的噪聲電壓與源間的互感量，檢測電路引入的噪聲電壓與M1、M2以以及干擾源電流及干擾源電流INi 成正比。成正比。由于熱電偶正極導線與干擾源由于熱電偶正極導線與干擾源間的距離較近間的距離較近,所以所以M1M2, UNi UN2 ,造成了差模干擾造成了差模干擾。

40、采用雙絞扭導線，能將磁場耦合干擾采用雙絞扭導線，能將磁場耦合干擾轉換成共模電壓轉換成共模電壓a）雙絞扭導線抗干擾原理圖）雙絞扭導線抗干擾原理圖 b）帶低頻磁屏蔽的雙絞扭屏蔽線）帶低頻磁屏蔽的雙絞扭屏蔽線1低頻磁屏蔽軟鐵管低頻磁屏蔽軟鐵管 2PVC塑料保護外套塑料保護外套3銅網編織屏蔽層（接地）銅網編織屏蔽層（接地） 4雙絞扭電纜雙絞扭電纜 5多股銅心線多股銅心線由高頻電磁場輻射引起的干擾由高頻電磁場輻射引起的干擾 高頻輻射耦合是以電磁場的形式，通過輻射途徑，將高頻輻射耦合是以電磁場的形式，通過輻射途徑，將電磁能量從干擾源，經輻射空間傳輸到檢測設備。電磁能量從干擾源，經輻射空間傳輸到檢測設備。

41、1）天線與天線間的輻射耦合）天線與天線間的輻射耦合：干擾源和檢測設備中，：干擾源和檢測設備中，較長的輸出信號線、控制線、輸入信號線等，都可以看較長的輸出信號線、控制線、輸入信號線等，都可以看成一段發射天線或接收天線，均能發射和接收電磁波，成一段發射天線或接收天線，均能發射和接收電磁波，它們之間形成天線輻射耦合干擾。它們之間形成天線輻射耦合干擾。 2）電磁場對導線的感應耦合）電磁場對導線的感應耦合：干擾源的每一根導線：干擾源的每一根導線都由輸入端阻抗、輸出端阻抗和返回阻抗構成一個回路。都由輸入端阻抗、輸出端阻抗和返回阻抗構成一個回路。干擾沿導線產生電磁輻射而進入檢測設備。干擾沿導線產生電磁輻射而

42、進入檢測設備。3）電磁場對閉合回路的耦合）電磁場對閉合回路的耦合：檢測設備中的某些閉：檢測設備中的某些閉合回路的長度約等于電磁場波長的合回路的長度約等于電磁場波長的1/4時，干擾源的電時，干擾源的電磁場與閉合回路之間的電磁耦合加大，將在閉合回路磁場與閉合回路之間的電磁耦合加大，將在閉合回路中產生較大的干擾電流。中產生較大的干擾電流。由高頻電磁場輻射引起的干擾由高頻電磁場輻射引起的干擾 手機信號有可能引起監手機信號有可能引起監護室儀器的誤動作護室儀器的誤動作第三節第三節 幾種電磁兼容控制技術幾種電磁兼容控制技術 抗電磁干擾技術有時抗電磁干擾技術有時又稱為電磁兼容控制技又稱為電磁兼容控制技術術。可

43、采用。可采用破壞干擾途徑破壞干擾途徑和和削弱檢測系統電路削弱檢測系統電路對干擾的敏感性對干擾的敏感性等方法，常用的抗干擾措施有等方法，常用的抗干擾措施有屏蔽屏蔽、接地接地、浮置浮置、退耦退耦、濾波濾波、光電隔離光電隔離等等技術。技術。 回目錄回目錄一、屏蔽技術一、屏蔽技術 利用利用金屬材料制成金屬材料制成容器容器，將需要防護的將需要防護的電路包圍在其中電路包圍在其中，可，可以防止電場或磁場耦以防止電場或磁場耦合干擾的方法稱為屏合干擾的方法稱為屏蔽。屏蔽可分為蔽。屏蔽可分為靜電靜電屏蔽屏蔽、低頻磁屏蔽低頻磁屏蔽和和電磁屏蔽電磁屏蔽等幾種。根等幾種。根據不同的對象，使用據不同的對象，使用不同的屏蔽

44、方式。不同的屏蔽方式。 未加屏蔽罩時，中頻變未加屏蔽罩時，中頻變壓器線圈易受外界干擾。壓器線圈易受外界干擾。加屏蔽罩后的中頻變壓器加屏蔽罩后的中頻變壓器1. 靜電屏蔽靜電屏蔽 靜電屏蔽是靜電屏蔽是用銅或鋁等導電性良好的金屬用銅或鋁等導電性良好的金屬為材料制作成封閉的金屬容器為材料制作成封閉的金屬容器，并與地線連，并與地線連接，把需要屏蔽的電路置于其中，使接，把需要屏蔽的電路置于其中，使外部干外部干擾電場的電力場不影響其內部的電路擾電場的電力場不影響其內部的電路。反之，。反之，內部電路產生的電力線也無法影響外電路內部電路產生的電力線也無法影響外電路。靜電屏蔽的容器器壁上靜電屏蔽的容器器壁上允許有

45、較小的孔洞允許有較小的孔洞（作為引線孔或調試孔）它對屏蔽的影響不（作為引線孔或調試孔）它對屏蔽的影響不大。大。 靜電屏蔽原理靜電屏蔽原理 a）帶電體（干擾源）通過電場感應干擾儀器）帶電體（干擾源）通過電場感應干擾儀器A b）儀器）儀器B放在靜電屏蔽盒內，不受帶電體的干擾放在靜電屏蔽盒內，不受帶電體的干擾c）帶電體放在接地的靜電屏蔽盒內，而盒外無電力線）帶電體放在接地的靜電屏蔽盒內，而盒外無電力線 各種靜電屏蔽各種靜電屏蔽 儀器設備的屏蔽儀器設備的屏蔽外殼最好接地外殼最好接地屏蔽面板允許小孔屏蔽面板允許小孔各種靜電屏蔽（續）各種靜電屏蔽（續） 自制的自制的屏蔽紫銅屏蔽紫銅罩罩通風屏蔽窗通風屏蔽窗

46、各種靜電屏蔽（續）各種靜電屏蔽（續） 開關電源采用帶孔的開關電源采用帶孔的屏蔽外殼，既可屏蔽外殼，既可防止電防止電磁干擾外泄磁干擾外泄，又可散熱，又可散熱各種靜電屏蔽（續）各種靜電屏蔽（續） 帶調試孔的屏蔽盒帶調試孔的屏蔽盒屏蔽用的導電硅橡膠屏蔽用的導電硅橡膠鐵鎳鍍銀微珠復合鐵鎳鍍銀微珠復合粉末與硅橡膠混合硫粉末與硅橡膠混合硫化，可制作導電硅橡化，可制作導電硅橡膠。可覆蓋在被保護膠。可覆蓋在被保護體上，或者作為柔軟體上，或者作為柔軟的密封條，可以起靜的密封條，可以起靜電屏蔽作用。電屏蔽作用。優良的導電硅膠的優良的導電硅膠的體積電阻率可以達到體積電阻率可以達到0.01cm，矯頑力，矯頑力1kOe

47、，飽和磁化強度，飽和磁化強度1.2emumL。100MHz時的衰減仍時的衰減仍可達到可達到40dB(1/100)。屏蔽線屏蔽線 三絞扭屏蔽線三絞扭屏蔽線銅芯銅芯4對對雙絞扭屏蔽線雙絞扭屏蔽線(鋁質鋁質屏蔽層屏蔽層接地接地）聚氟乙烯聚氟乙烯絕緣層絕緣層屏蔽層吸收能量屏蔽層吸收能量(渦流損耗渦流損耗)、反射能、反射能量量(電磁波在屏蔽體上的界面反射電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵和抵消能量消能量(電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場，抵消部分干擾電磁波電磁場，抵消部分干擾電磁波)銅線編織網銅線編織網（必須接地）（必須接地）2. 低頻磁屏蔽低頻磁屏蔽 低頻磁屏蔽是用來低頻磁屏蔽

48、是用來隔離低頻（主要指隔離低頻（主要指50Hz）磁場磁場和和固定磁場（也稱靜磁場，其幅度、方向固定磁場（也稱靜磁場，其幅度、方向不隨時間變化，如永久磁鐵產生的磁場）不隨時間變化，如永久磁鐵產生的磁場）耦合耦合干擾的有效措施。靜電屏蔽線或靜電屏蔽盒對干擾的有效措施。靜電屏蔽線或靜電屏蔽盒對低頻磁場不起隔離作用。必須低頻磁場不起隔離作用。必須采用高導磁材料采用高導磁材料作屏蔽層作屏蔽層，以便，以便讓低頻干擾磁力線只從磁阻很讓低頻干擾磁力線只從磁阻很小的磁屏蔽層上通過小的磁屏蔽層上通過，使低頻磁屏蔽層內部的，使低頻磁屏蔽層內部的電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。有時還將電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。

49、有時還將屏蔽線穿在屏蔽線穿在接地接地的鐵質蛇皮管或普通鐵管內，的鐵質蛇皮管或普通鐵管內，同時達到靜電屏蔽同時達到靜電屏蔽和和低頻屏蔽低頻屏蔽的目的。的目的。 低頻磁屏蔽示意圖低頻磁屏蔽示意圖150Hz變壓器鐵心變壓器鐵心 2主磁通主磁通 3漏磁通漏磁通 4導磁材料屏蔽層導磁材料屏蔽層 5內部電路內部電路 磁屏蔽示意圖磁屏蔽示意圖主磁通主磁通 1被保護內部電路被保護內部電路 2雙層磁屏蔽（外層低磁導率、高飽和的鐵磁材料雙層磁屏蔽（外層低磁導率、高飽和的鐵磁材料 ，內層是高磁導率、低飽和鐵磁材料內層是高磁導率、低飽和鐵磁材料 ） 磁場磁場鐵質鐵質=0用于低頻磁屏蔽的鐵質外殼用于低頻磁屏蔽的鐵質外殼

50、多數儀器的外殼采用導磁多數儀器的外殼采用導磁材料（例如：鐵質機殼）作材料（例如：鐵質機殼）作屏蔽層屏蔽層，讓低頻干擾磁力線讓低頻干擾磁力線從磁阻很小的磁屏蔽層上通從磁阻很小的磁屏蔽層上通過過，使受外殼保護的內部電，使受外殼保護的內部電路免受低頻磁場耦合干擾的路免受低頻磁場耦合干擾的影響。影響。如果將外殼接地，則如果將外殼接地，則同時達到靜電屏蔽和低頻磁同時達到靜電屏蔽和低頻磁屏蔽的目的屏蔽的目的。3. 高頻高頻電磁屏蔽電磁屏蔽 高頻電磁屏蔽是高頻電磁屏蔽是采用導電良好的采用導電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等等不不同的外形，將被保護的電路包圍在同的外形，將被保護的電

51、路包圍在其中。它屏蔽的干擾其中。它屏蔽的干擾對象是對象是100kHz以上磁場以上磁場。干擾源產生的高頻磁場遇到導電干擾源產生的高頻磁場遇到導電良好的電磁屏蔽層時，就良好的電磁屏蔽層時，就在其外表在其外表面感應出同頻率的電渦流面感應出同頻率的電渦流，從而，從而消消耗了高頻干擾源磁場的能量耗了高頻干擾源磁場的能量。其次，。其次，電渦流也將產生一個新的磁場，抵電渦流也將產生一個新的磁場，抵消了一部分干擾磁場的能量，從而消了一部分干擾磁場的能量，從而使電磁屏蔽層內部的使電磁屏蔽層內部的電路免受高頻電路免受高頻干擾磁場的影響干擾磁場的影響。鍍銅鍍銅電磁屏蔽盒電磁屏蔽盒高頻高頻電磁屏蔽示意圖電磁屏蔽示意圖

52、 a）基本原理）基本原理 b）高頻變壓器的屏蔽）高頻變壓器的屏蔽1交變磁場交變磁場 2電磁屏蔽層電磁屏蔽層 電磁屏蔽材料電磁屏蔽材料1）當當f 1MHz時 ， 用時 ， 用0.5mm厚的金屬或導電硅橡厚的金屬或導電硅橡膠制成屏蔽體膠制成屏蔽體，能將場強減，能將場強減弱為原場強的弱為原場強的1/100或更低。或更低。在選擇材料與厚度時，主要在選擇材料與厚度時，主要考慮材料的機械強度、剛度、考慮材料的機械強度、剛度、工藝性及防潮、防腐等因數。工藝性及防潮、防腐等因數。2）當）當f 10MHz時時,用用0.1mm厚的銅皮或鐵氧體層厚的銅皮或鐵氧體層制成屏制成屏蔽體蔽體,就能較大地減小干擾場就能較大地

53、減小干擾場強。強。3）當）當f 100MHz時時,可在可在塑料殼體上鍍銅層、銀層或塑料殼體上鍍銅層、銀層或超高頻鐵氧體層超高頻鐵氧體層,制成屏蔽外制成屏蔽外殼。殼。鐵氧體吸波磁布鐵氧體吸波磁布EMC測試中的測試中的電磁屏蔽電磁屏蔽被測物的上、左、右墻體和地板，均設置被測物的上、左、右墻體和地板，均設置鎳鋅鐵錳組成的錐形截尖鐵氧體吸波材料鎳鋅鐵錳組成的錐形截尖鐵氧體吸波材料屏蔽室屏蔽室 導電導電PVC地板地板 用于防靜電及用于防靜電及 底部底部屏蔽屏蔽電磁干擾信號無法電磁干擾信號無法穿透鋼板屏蔽室穿透鋼板屏蔽室軍用屏蔽帳篷軍用屏蔽帳篷幾種用幾種用導電纖維材導電纖維材料編織而成的軍用料編織而成的軍

54、用電磁屏蔽器材電磁屏蔽器材便攜便攜軍用軍用 電子方艙電子方艙屏蔽通信車屏蔽通信車防電磁波屏蔽圍裙防電磁波屏蔽圍裙幾種用幾種用導電纖維材料編織而成的導電纖維材料編織而成的電磁屏蔽服電磁屏蔽服輻射源輻射源防電磁波防電磁波屏蔽服裝屏蔽服裝防電磁波屏蔽防電磁波屏蔽圍裙的使用圍裙的使用二、接地技術二、接地技術 （一）地線的種類（一）地線的種類 接地起源于接地起源于強電技術，它的本意是接大地，主要強電技術，它的本意是接大地，主要著眼于安全著眼于安全。這種地線也稱為。這種地線也稱為“保安地線保安地線” ” 。它。它的的接地電阻值必須小于規定的數值接地電阻值必須小于規定的數值。 對于儀器、通訊、計算機等電子技

55、術來說，對于儀器、通訊、計算機等電子技術來說，“地地線線”多是指電信號的多是指電信號的基準電位，也稱為基準電位，也稱為“公共參考公共參考端端”，它除了作為各級電路的電流通道之外，還是，它除了作為各級電路的電流通道之外，還是保證電路工作穩定、抑制干擾的重要環節。它保證電路工作穩定、抑制干擾的重要環節。它可以可以接大地，接大地，也可以與大地隔絕也可以與大地隔絕。 保安地線保安地線電烙鐵的外殼必須電烙鐵的外殼必須良好地接大地良好地接大地，以保，以保證證人身安全人身安全以及以及焊接焊接對象不致被靜電擊穿對象不致被靜電擊穿。 不能是接零，而應不能是接零，而應真正接大地。接地電真正接大地。接地電阻通常不應

56、大于阻通常不應大于10 四種觸電情況四種觸電情況 人體防靜電接大地人體防靜電接大地 人在工頻電場中工作時，人在工頻電場中工作時，身體可能身體可能感應出幾十伏以感應出幾十伏以上的電壓上的電壓；當人在地板上；當人在地板上行走時，也可能因摩擦而行走時，也可能因摩擦而帶上帶上幾百伏以上的靜電幾百伏以上的靜電。因此在焊接集成電路因此在焊接集成電路時，時，人體必須良好地接大地，人體必須良好地接大地，以保證集成電路的以保證集成電路的CMOS電路輸入端電路輸入端不致被靜電擊不致被靜電擊穿。穿。人體接地的方法人體接地的方法之一之一是帶上接地的是帶上接地的防靜電手腕防靜電手腕帶帶。防靜電手腕帶防靜電手腕帶防靜電手

57、腕帶防靜電手腕帶的使用的使用接地接地信號地線分類信號地線分類 1.1.模擬信號地線模擬信號地線 模擬信號地線是模擬信號的零信號電位模擬信號地線是模擬信號的零信號電位公共線公共線。因為模擬信號電壓多數情況下均。因為模擬信號電壓多數情況下均較弱、較弱、易受干擾易受干擾，易形成級間不希望的反，易形成級間不希望的反饋，所以饋，所以模擬信號地線的橫截面積應盡量模擬信號地線的橫截面積應盡量大些。大些。 2.2.數字信號地線數字信號地線 數字信號地線是數字信號的零電平公共數字信號地線是數字信號的零電平公共線。由于數字信號處于線。由于數字信號處于脈沖工作狀態脈沖工作狀態，動態，動態脈沖電流在接地阻抗上產生的壓

58、降往往脈沖電流在接地阻抗上產生的壓降往往成為成為微弱模擬信號的干擾源微弱模擬信號的干擾源，為了避免數字信號，為了避免數字信號對模擬信號的干擾，對模擬信號的干擾，數字信號地線數字信號地線、模擬信模擬信號地線號地線應分別設置為宜應分別設置為宜，否則，否則數字信號會嚴數字信號會嚴重干擾模擬信號重干擾模擬信號的測量結果。的測量結果。 數字電路與模擬電路的接地分開設置，數字電路與模擬電路的接地分開設置， 并在模擬地的最后一級連接在一起并在模擬地的最后一級連接在一起數字電路干擾模擬電路的接地改錯數字電路干擾模擬電路的接地改錯上圖錯誤地將數字面板表的上圖錯誤地將數字面板表的電源負極電源負極（有較大的數字（有

59、較大的數字脈沖電流）與被測電壓（脈沖電流）與被測電壓（易受干擾的模擬信號易受干擾的模擬信號）的負極）的負極在數字面板表的接插件上用一根地線連接到印制電路板在數字面板表的接插件上用一根地線連接到印制電路板上，就會使上，就會使數字面板表的示值跳動不止數字面板表的示值跳動不止。如果。如果將數字電將數字電路的地線與模擬電路的地線分開設置路的地線與模擬電路的地線分開設置就能有效地消除這就能有效地消除這種干擾。種干擾。請指出地線的錯誤之處，并改正之。請指出地線的錯誤之處，并改正之。 數字電路干擾模擬電路的接地改錯（續）數字電路干擾模擬電路的接地改錯（續）錯誤接法錯誤接法正確接法正確接法3. 3. 信號源地

60、線信號源地線 傳感器可看作是測量裝置的信號源傳感器可看作是測量裝置的信號源，多數，多數情況下情況下信號較為微弱信號較為微弱。通常傳感器安裝在生。通常傳感器安裝在生產設備現場，而測量裝置設在離現場一定距產設備現場，而測量裝置設在離現場一定距離的控制室內，從測量裝置的角度看，可以離的控制室內，從測量裝置的角度看，可以認為認為傳感器的公共參考端就是信號源地線傳感器的公共參考端就是信號源地線，它必須與測量裝置進行正確的連接才能提高它必須與測量裝置進行正確的連接才能提高整個檢測系統的抗干擾能力。整個檢測系統的抗干擾能力。 4. 4. 負載地線負載地線 負載的電流一般都比前級信號電流大得多負載的電流一般都