摘要：自从进入信息化时代，机械电子设备的应用开始实现广泛化和普及化。在使用过程中，为了保证设备运行的正常性与稳定性，需要切实根据具体情况，选择科学合理的有效措施，全面排除机械电子设备中的电气干扰。这就需要以机械电子设备所承受的干扰类型和特性作为依据，科学合理地选择抗干扰措施，同时，还可以将不同措施有机结合，从而降低机械电子设备所遇到的电气干扰，确保其得以正常运转。
关键词：机械电子设备；电气干扰；排除
引言
电子设备是指由集成电路、晶体管和电子管等电子元器件组成的，应用电子技术软件发挥作用的设备。由于电子设备广泛的应用优势，现如今在我们的生产和生活中电子设备随处可见。由于电子设备的工作稳定性会受到多种因素干扰，因此如何有效的排除机械电子设备中电气干扰，对保证机械电子设备的稳定运行具有重要作用。
1.电气干扰产生原因及其传播途径
1.1电源干扰和电磁干扰
机械电子设备在应用过程中，受到的干扰主要有电源和电磁干扰两种。电源干扰的种类有很多，变化性也较强。电源干扰从干扰原理上进行区分，可分为共模干扰和差模干扰两种。共模干扰是指由于干扰电压在信号线和信号地线上的幅度相同，导致干扰电流在导线与参考物体中构成的回路中流动，给机械电子设备带来的干扰。差模干扰则是指干扰电压存在与信号线及信号地线之间，并形成干扰电流回路，对机械电子设备带来的干扰。电源干扰会导致机械电子设备产生较大的运行波动，影响机械电子设备的精度和运行稳定性。电磁干扰是指由于电磁辐射干扰电缆信号，并降低信号完好性的电子噪音干扰。电磁干扰是机械电子设备应用中面临的常见干扰源。电磁干扰会以传导和辐射两种形式对电子设备产生影响，而在这两种干扰形式中，辐射又是最为常见的干扰模式。在进行机械电子设备的设计和安装使用中，必须要对电磁干扰进行预防，避免电磁干扰给设备运行带来影响。
1.2干扰的传播途径
电源干扰是由于电压产生电流干扰机械设备的运行，因此其传播是需要通过导线进行的。由于电源干扰发电压较小，因此电源干扰会随着导线的延长而逐渐减小。但是，电源干扰发生过程中由于电流具有波动性，由于电磁感应原理，会对周围的空间产生一定的波动性电磁干扰，这种电磁干扰也会影响机械电子设备的稳定性。电磁干扰的传播途径主要有导线传播与空间场传播两种。在机械电子设备使用中，经常会处于电磁干扰场中。干扰信号会以波的形式在设备空间内传播，因此空间场传播是电磁干扰的主要传播途径。
2.排除机械电子设备中电气干扰的措施
2.1滤波器抗干扰
以滤波器作为平台，清除信号中特点波段的频率，以此实现电子干扰传输受限的目标，主要用来抑制低频干扰和中频干扰。因此，滤波器属于一种可以过滤波的构件，其中主要包含电容、电阻、电感等等。以信号频段作为依据，对滤波器进行划分，主要分为低通、带通、高通、带阻等四类。而按照处理信号划分，可以分为模拟、数字两种滤波器。滤波器不同，其性能也所有差异，处理的范围也就不同。其中，低通滤波器可以抑制高频分量与干扰，而高通滤波器则用来抑制低频干扰。在常用的T型滤波器、C型滤波器(如图1所示)、L型滤波器和π型滤波器中，也是如此。对此，在利用滤波器进行抗干扰时，应明确干扰源频谱与干扰波的具体幅值等各种信息，一般来说，检测会利用专业化的干扰仪器，再根据具体情况，选择最合适的滤波器。
图1 C型滤波器滤波电路图
2.2屏蔽抗干扰
在电磁抗干扰中，屏蔽是主要的方式方法，屏蔽干扰主要是在机械电子设备周围，设计全封闭的外壳，对设备的电磁能力所形成的设备干扰进行抑制，并避免外界干扰影响外壳内设备的正常运行。因为在平时的生产生活过程中，机械电子设备的应用比较常见和普遍，所以，屏蔽抗干扰已经成为了最常用的方法。而且由于各种环境的多元化需求，屏蔽抗干扰逐渐衍生出了各种抗干扰的措施，即静电、双层、编制、金属隔网等屏蔽抗干扰措施。屏蔽抗干扰可以在很大程度上抑制电磁干扰，尤其是在低频磁场干扰中的效果十分明显。想要控制干扰信号处于电阻比较小的屏蔽体内部，可以选用高导磁材料，以此将干扰信号屏蔽。在抗干扰过程中，高导磁材料主要是用于制作复合屏蔽电缆的，其主要包括三层，外层是高饱和低磁导率的铁磁、中层是磁导率较高的铁磁、内层是铜质铁磁。在此形势下，干扰信号则逐层消耗，最终达到电子设备的干扰磁场就会明显衰减。
2.3接地抗干扰
接地抗干扰主要是为了确保机械电子设备的正常工作，其既可以在很大程度上防止电源干扰影响机械电子设备，又可以避免偶发性的电压冲击损害电子设备。接地抗干扰系统主要包含系统地、屏蔽地、交流地、保护地等等，但是由于接地十分混乱，势必会对机械电子设备的有序运行和安全性造成直接性影响。机械电子设备地线主要分为三条不同的类型，其一，连接机壳，和交流电源地线之间相互连接；其二，与电动机、继电器等设备相互连接；其三，与信号设备、数字接收器相互连接。机械电子设备利用交流电源进行供电的时候，应将保护地线和电源地线相对接，确保不会因为公共地线电位不均匀，造成干扰。
2.4预防感应噪声
变频器的供电电源传播产生的噪声就是所谓的感应噪声，其主要分为静电感应噪声、电磁感应噪声。为了防止感应噪声感到外部电子设备，必须采取有效措施加以预防。想要获得更加有效的预防成果，应在外部电子设备信号线与变频器动力线上安装同轴电缆。
2.5其他措施
首先，机械电子设备的种类繁多，应用范围十分广泛，其质量也在逐渐改善与优化，但是电气干扰根本不能避免。在进行电子设备安装的时候，还需要做到科学合理布局，选取最佳位置，与磁场、静电较强的位置要保持安全距离，保证周围环境的安全性，不存在过多的干扰。与干扰源保持一定距离，所承受的辐射也会大大减少，不仅如此，导线不断缩短，辐射也会随着明显衰减。所以，可以根据具体要求，适当缩短导线，促使辐射下降。选择与之相适应的信号传递方法，能够有效提升机械电子设备的抗干扰能力。另外，光纤具有其自身的独特优势，主要是进行信号传递，容量比较大，而且传输的速度也非常快，抗干扰性能良好。在现代化社会中，数字信号和电平信号传输较多，利用光纤进行传播，抗干扰能力更加强大，而且具有良好的经济性。同时，还可以通过利用绞线，对节距进行绞扭，并将信号线进行划分，分成小回路，在双绞线绞扭处于一致的状态下，小回路方向则应与之相反，其中的电气干扰也会相互抵消。而在绞线上增加屏蔽，那么就会明显提高其抗干扰能力。
总而言之，电气干扰会直接影响机械电子设备的正常有序运行，这就需要通过不断探索干扰源和传输路径，结合机械电子设备的实际情况，积极采取有效的抗干扰措施，提高设备抗干扰能力，保证机械电子设备为社会、为企业做出应有的贡献。
参考文献
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[3]李国铭,申宁.排除机械电子设备中电气干扰的措施研究[J].机电信息, 2017(2).
论文作者:熊勇
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/4
标签：干扰论文; 电子设备论文; 抗干扰论文; 机械论文; 滤波器论文; 信号论文; 屏蔽论文; 《防护工程》2019年第4期论文;