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·!% !$ · 新编电气工程师手册 第四十六章 抗干扰测试技术 抗干扰技术在电子测量及自动控制系统中是一个不容忽视的重要问题。因为干扰不仅会影响测量精 度，严重时甚至会使仪表无法正常工作；在自动控制系统中，干扰轻则影响控制精度，降低产品质量，重则使 系统控制失灵，损坏设备造成事故。因此，采取适当的抗干扰措施，消除或削弱各种干扰就显得非常必要。 为了有效地抑制和排除干扰，必须清楚地了解干扰的来源及其传输的途径，以便采取有效的措施加以防 护。 第一节 干扰源及干扰的耦合方式 所谓干扰，就是指影响测量结果或作用于控制系统的各种无用信号。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。 一、干扰的来源 （一）外部干扰 外部干扰主要来自自然界的干扰以及各种电气设备运行产生的干扰（又称人为干扰）。 ! 自然干扰 各种自然现象，如闪电、雷击、宇宙射线、环境（温度、湿度等）变化均可产生自然干扰。这 些干扰对测量仪表及自动控制系统的运行会产生不良影响，特别是对通信、导航设备影响尤为严重。 # 人为干扰 人为干扰主要是指各种电气设备运行时所产生的电磁干扰。如大容量电气设备起、停可 能引起电网电压波动；开关的通断会引起电火花；霓虹灯、电焊、电车的运行也会引起射频干扰；在大功率输 电系统中，大电流输电线周围会产生强大的交变电磁场，因此对安装在输电线附近的仪表及与之平行的信号 线会产生干扰。 （二）内部干扰 内部干扰主要是指测量电路内部各种元器件的噪声所引起的干扰。例如，电阻中随机性的自由电子的 热运动引起的热噪声；半导体、电子管内载流子的随机运动引起的散粒噪声；开关或两种导体相接时，由于接 触不良会导致接触面的电导率起伏，从而产生所谓的接触噪声；由于工艺设计、布线不合理等出现寄生参数、 泄漏电阻等耦合形成寄生反馈造成干扰。 对于电子测量装置的内部干扰，可以通过装置的正确设计及零部件的合理布局加以消除或削弱；对于来 自外部的干扰可以通过适当的抗干扰措施加以解决。 二、干扰的耦合方式 各种干扰源所产生的噪声，必然要经过各种耦合通道进入测量电路而影响测量结果。换句话说，就是形 第五篇 电气控制与测试篇 ·$. $- · 成干扰影响必须具备三个要素：干扰源、干扰的耦合通道、被干扰对象。因此研究和分析干扰的传输途径，对 于掌握干扰的实质及抑制和消除干扰是至关重要的一环。而切断干扰传输的途径是抑制、削弱各种干扰的 重要手段之一。 （一）静电耦合（电容性耦合） 由于两个电路之间存在着分布电容，当其中一个电路的电位发生变化时，该电路的电荷就会通过分布电 容传送到另一个电路，这就是静电耦合。静电耦合干扰的示意图见图! # $。在被干扰的电路输入端所产 生的干扰为： 图! # $ 静电干扰示意图 ( # ! $ ! % ’ ! $ ) ( # ! $ 若*( * $，则上式可简化为： ! #$ ! +% ’ % ! ! #$ 由上式可知， 与干扰源和被干扰对象之间的分布电容 成正比，也与干扰源的工作频率 、被干扰对象 ! % ! 的输入阻抗 #$ 成正比。因此，合理布线减小寄生电容，就可减小静电耦合干扰。 （二）磁场耦合（