李文潔

摘 要

測控系統(tǒng)作為電子技術(shù)的重要構(gòu)成內(nèi)容，為電子產(chǎn)品安全穩(wěn)定運行提供了有利條件。屏蔽和接地技術(shù)技術(shù)是電子測控系統(tǒng)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，直接影響測控系統(tǒng)的抗干擾性能。基于此，本文結(jié)合電子測控系統(tǒng)的屏蔽及接地技術(shù)，為其提供幾點優(yōu)化建議，以供相關(guān)研究參考。

【關(guān)鍵詞】測控系統(tǒng) 屏蔽及接地技術(shù) 抗干擾性

在現(xiàn)代電子信息科學技術(shù)的快速發(fā)展下，電子信息產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的代表內(nèi)容，對人類生產(chǎn)活動具有重要意義。目前，在工業(yè)領(lǐng)域、科學研究等方面，電子技術(shù)的滲透程度日益顯著，測控系統(tǒng)作為電子技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容，直接影響著電力設(shè)備的日常應(yīng)用。為保障電子測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，整合屏蔽和接地技術(shù)顯得尤為關(guān)鍵，通過構(gòu)建相互配合機制，適當降低各種干擾源的影響程度，在滿足測控系統(tǒng)的技術(shù)要求基礎(chǔ)上，可提升測控系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，為測控系統(tǒng)的抗干擾性能提供輔助條件。

1 引入屏蔽技術(shù)，注重系統(tǒng)穩(wěn)定性

1.1 優(yōu)化屏蔽技術(shù)

在電子測控系統(tǒng)中，屏蔽技術(shù)通常以預防靜電、電磁感應(yīng)現(xiàn)象為基本依據(jù)，利用屏蔽體達到反射電磁場干擾的目的，注重主動屏蔽、被動屏蔽兩種類型。結(jié)合電子技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境，電場屏蔽通常與接地導體、保護電路互為聯(lián)系，應(yīng)用銅、鋁等導電性能較佳的金屬材料，注重“單端接地”效應(yīng)，盡量緩解中心導線對屏蔽體的影響程度；或者采用高導磁材料，減少接受回路磁屏蔽環(huán)路面積，比如：在明確中心導線電流流向呈現(xiàn)大小相等、方向相反趨勢時，當導線電路頻率在5-10c范圍內(nèi)，多以屏蔽體圍繞“兩端接地”方式為主，達到截至另一端接地的目的。此外，在屏蔽技術(shù)的應(yīng)用中，以靜電屏蔽、電磁屏蔽、磁屏蔽為典型代表，避免接受設(shè)備的干擾問題（主要由空間電磁波造成），可參考如下規(guī)范標準：以40-50dB的屏蔽效能為基準，應(yīng)用單層金屬網(wǎng)屏蔽室；對于70-100dB的屏蔽效能而言，可結(jié)合雙層金屬網(wǎng)屏蔽室（伴有絕緣襯墊），并考慮外界電磁干擾對電源線傳導所造成的影響。

1.2 應(yīng)用實例探究

以廣州某電子科技有限公司為例，作為國內(nèi)電子信息技術(shù)開發(fā)的典型代表，以計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)、中央集成控制系統(tǒng)為主營業(yè)務(wù)，其中以電子測控系統(tǒng)的研究最為突出。為保障電子產(chǎn)業(yè)的信息化效益，該公司結(jié)合屏蔽技術(shù)，選用合適的系統(tǒng)電纜材料（傳遞模擬信號），針對電磁感應(yīng)、導線分布電容等實際問題，適時增添電源濾波器裝置，為干擾電壓提供屏蔽效能輔助條件，達到預防外界電磁干擾目標。與此同時，綜合考慮屏蔽層的接地方式，限制電磁輻射能量對其他電路設(shè)備的干擾，比如：低電阻金屬材料、高導磁系數(shù)材料，實現(xiàn)接地導體包圍噪聲干擾源的功效。

2 結(jié)合接地技術(shù)，提升應(yīng)用實效性

針對電子測控系統(tǒng)的生產(chǎn)應(yīng)用條件，接地技術(shù)以信號地線、噪聲地線、機殼接地點線路為基本內(nèi)容，結(jié)合屏蔽技術(shù)的效能應(yīng)用優(yōu)勢，共同服務(wù)于測控系統(tǒng)及電路設(shè)備。當電路工作頻率達到1MHz范圍內(nèi)，可聯(lián)合一點接地方式，改用多功能屏蔽線接地技術(shù)；在1-10MHz范圍之間，保障接地線長度不超出信號波長的1/20，可轉(zhuǎn)用多點接地技術(shù)，為設(shè)備機械外殼、機身、機架、底盤提升抗干擾效能。在某廠電機變頻控制系統(tǒng)抗干擾舉措中，研究人員結(jié)合變頻器的電源輸入情況，擬定實際可行的電磁設(shè)備抗干擾方案，引進屏蔽接地技術(shù)（采取屏蔽層極地方式），將電機外殼與變頻器外殼導線采取相連、接地舉措；對數(shù)字電路的接地線形成閉環(huán)路機制，可結(jié)合模擬量調(diào)速的方式，將雙絞線設(shè)置為二次側(cè)連接線（由控制盤、PLC與大地之間的電位差構(gòu)成），參照如下規(guī)格：接地電阻<100Ω、接地線截面面積>2mm2；并結(jié)合低頻、高頻對應(yīng)情況，以低電平地、電源地、高電平地為基本構(gòu)成，以提升系統(tǒng)抗干擾的最佳性能效益。

3 明確測控技術(shù)，保障系統(tǒng)可靠性

針對電子測控技術(shù)的實際應(yīng)用情況，在完成元器件的技術(shù)處理工序后（如：邏輯電路與數(shù)字電路），結(jié)合具有干擾能力的電磁場傳輸問題，擬用雙層屏蔽技術(shù)（與濾波電路相結(jié)合），保障屏蔽體的安全運行及設(shè)備抗干擾性能；將屏蔽技術(shù)與接地技術(shù)相結(jié)合，注重電路設(shè)計、電源線處理工作（引入旁路電容），通過增加變壓器容量、調(diào)整變壓器內(nèi)部構(gòu)造（帶有屏蔽層），避免影響模塊干擾性能。以某變電站電子信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的屏蔽接地設(shè)計方案為例，為保障儀器設(shè)備達到電磁適應(yīng)性，研究人員結(jié)合電路設(shè)備與電子單元的干擾情況，采用屏蔽接地方式來抑制電磁場感應(yīng)干擾、電源饋線與地線傳導干擾，比如：電屏蔽、磁屏蔽、電磁屏蔽等，形成與各電路直接相連的電源流向機制，電子設(shè)備的信號接地、邏輯接地、保護接地提供不同的設(shè)備管理輔助條件，提升電子設(shè)備的抗干擾能力。在此期間，通過變頻器的外部給定0-5V信號（模擬信號波動頻率），將高壓電器與高壓電源線的距離范圍設(shè)置為150-200mm之間，利用獨立的接地裝置（盡量靠近接地點），預防儀器設(shè)備內(nèi)部傳導、外來干擾現(xiàn)象，以電場環(huán)境的盒、殼、板為導體對象，觸動線性電路中的接地裝置，充分發(fā)揮測控系統(tǒng)的防干擾性能的輔助作用（比如：防靜電接地設(shè)置）。

4 總結(jié)

綜上所述，電子測控系統(tǒng)對日常生產(chǎn)活動具有重要影響，提升其穩(wěn)定性能具備實際現(xiàn)實意義。目前，社會公眾對電磁干擾現(xiàn)象的重視程度有所提升，為預防電磁干擾帶來的實際問題，測控系統(tǒng)的屏蔽、接地技術(shù)隨之應(yīng)運而生，極大程度地提升了電子設(shè)備工作效益。在實際生產(chǎn)中，由于測量儀器、輔助設(shè)備的差異性，利用測控系統(tǒng)的屏蔽、接地技術(shù)，結(jié)合電子技術(shù)的應(yīng)用情況，調(diào)整測控電路中的抗干擾電路系統(tǒng)，提升測控系統(tǒng)的應(yīng)用穩(wěn)定性能，為實際生產(chǎn)活動提供積極作用。

參考文獻

[1]張慧春，侯吉民，楊鑫，張繼敏.淺談電子信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接地[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2011（08）：25-28.

[2]劉健雄.試析電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用[J].電子世界，2016（13）：156.

[3]王曉暉，龔俊宇，紀浩.測控系統(tǒng)典型故障案例分析[J].計算機測量與控制，2015（08）：2610-2613.

作者單位

安徽省合肥市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所 安徽省合肥市 230088