呂海波

摘要：機械電子設(shè)備主要由集成電路、電子管、晶體管等部件組成，在機械制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用，但是其易受電源、電磁等因素干擾，影響電子設(shè)備正常運行，因此，相關(guān)人員要增強對電子設(shè)備的認識，掌握維修方法，按照電子設(shè)備受到干擾的類別、特征采取相應(yīng)的抗干擾措施，提高電子設(shè)備的性能。本文簡單介紹了機械電子設(shè)備中電氣干擾發(fā)生的原因以及傳播渠道，重點探討了其主要措施，包括電氣隔離抗干擾、濾波器抗干擾、屏蔽抗干擾等，旨在清除機械電子設(shè)備發(fā)生電氣干擾，降低電氣干擾對電子設(shè)備的影響，提高設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性，保證電子設(shè)備可以平穩(wěn)運行。

關(guān)鍵詞：機械;電子設(shè)備;電氣干擾

0 ?引言

電子設(shè)備易受電、磁等因素影響，導致其發(fā)生電氣干擾等情況，影響電子設(shè)備正常運行，甚至出現(xiàn)人員傷亡等情況，因此，企業(yè)要對機械電子設(shè)備提高重視程度，及時排除機械電子設(shè)備產(chǎn)生電氣干擾的原因，使電子設(shè)備的作用充分發(fā)揮，促進企業(yè)快速發(fā)展。

1 ?機械電子設(shè)備中電氣干擾發(fā)生的原因

1.1 電源

機械電子設(shè)備出現(xiàn)電源干擾的形式較多，具有可變性，而機械電子設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中易受電氣干擾等因素影響，主要有共模干擾、差模干擾兩種干擾形式，其中共模干擾是指電子設(shè)備受電源輸入線與大地間不同的電壓影響;差模干擾會在一樣的電源路中出現(xiàn)。

1.2 非線性諧波

整流器在機械電子設(shè)備中自身可以附帶工作電路，使機械設(shè)備在運行過程中向外散射電流，引起電磁干擾，甚至會引起電子設(shè)備出現(xiàn)振動劇烈、溫度升高等情況，不利于機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

1.3 電磁

在電、磁混合的環(huán)境下，機械電子設(shè)備易受干擾影響電子設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，不能正確傳達信號，無法保證電子設(shè)備信號的準確性。通常來說，電磁干擾主要包括傳導干擾、輻射干擾兩種方式，其中傳導干擾是經(jīng)過公共阻抗對干擾信號進行傳播;輻射干擾是經(jīng)過電磁波輻射對干擾信號進行傳播。

1.4 電流泄露

電流泄露主要包括對地、線間兩種形式，其中，對地易在大地、動力線中產(chǎn)生，出現(xiàn)電流泄露等情況;線間易在動力線中產(chǎn)生，而出現(xiàn)電流則說明電子設(shè)備易受干擾。除此之外，電子設(shè)備易受載波頻率、分布電容等因素影響出現(xiàn)電子設(shè)備干擾等問題，導致電子設(shè)備跳閘，不能正常運行。

2 ?機械電子設(shè)備中電氣干擾傳播的渠道

電源干擾是因為電壓產(chǎn)生電流通過導線傳播，會對機械設(shè)備的正常運行造成干擾。而電源干擾電壓較小，其電源干擾與導線的長度有關(guān)，但是，電流具有波動性，在電源干擾過程中受電磁感應(yīng)原理影響，易對周邊的環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾等情況，影響機械電子設(shè)備的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

電磁干擾是通過金屬導線、空間場等兩種傳播渠道，在機械電子設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中易受電磁干擾，使機械電子設(shè)備發(fā)生故障。其中，金屬導線是機械電子設(shè)備被電源電線連接發(fā)生干擾的情況;空間場是由于電磁作用對電子設(shè)備造成干擾，影響電子設(shè)備信號的準確性和完整性，而通過空間場的電磁輻射干擾會對電子設(shè)備的運行產(chǎn)生影響，不利于供電企業(yè)的發(fā)展。

3 ?排除機械電子設(shè)備中電氣干擾的主要措施

3.1 電氣隔離抗干擾

電源干擾與電磁干擾都是通過導線的途徑進行傳播，當電子設(shè)備受電源線、信號線、控制線等因素干擾時，可以使用電氣隔離的方法，將電子設(shè)備的導線和設(shè)備分隔開，防止電氣干擾影響電子設(shè)備正常使用。通常來說，工作人員在進行電氣隔離抗干擾過程中，會使用脈沖變壓器、光電零件等設(shè)備，能夠利用隔離放大器處理干擾信號，降低干擾信號對電子設(shè)備的影響[1]。

3.2 接地抗干擾

在清除機械電子設(shè)備電氣干擾過程中易對電子設(shè)備造成損害，因此，為提高電子設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，可以使用接地抗干擾的方法，不僅不會對電子設(shè)備產(chǎn)生任何損壞，還會避免電氣干擾對電氣設(shè)備產(chǎn)生的影響。而接地抗干擾系統(tǒng)包括系統(tǒng)接地、交流接地、屏蔽接地、保護接地等，可以保證機械電子設(shè)備正常運行，避免電源干擾對機械電子設(shè)備產(chǎn)生影響，以及防止突發(fā)性沖擊電壓對電子設(shè)備造成嚴重損害。倘若接地系統(tǒng)雜亂無章，既會影響機械電子設(shè)備平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，又會對電子設(shè)備的安全產(chǎn)生威脅。

機械電子設(shè)備地線主要分成三個不同的種類，其中①連接交流電源地線與機器外殼;②連接電動機和繼電器等機器設(shè)備;③連接信號設(shè)備和數(shù)字接收器。當機械電子設(shè)備使用交流電源供電時，要連接保護地線與電源地線，降低干擾的情況出現(xiàn)，保證電子設(shè)備可以正常穩(wěn)定運行。

3.3 濾波抗干擾

工作人員可以利用濾波器對信號特征波段的頻率進行消除，阻礙電子信號對電子設(shè)備的干擾，防止低頻干擾與中頻干擾等情況出現(xiàn)，降低電氣干擾對電器設(shè)備的影響。濾波器由電容、電阻、電感等組件組成，對設(shè)備運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的信號頻率能夠準確識別、分類、整合，并且可以對干擾信號進行過濾，確保電子設(shè)備可以平穩(wěn)運行。而濾波器根據(jù)信號頻段可以分成低通、高通、帶通、帶阻等四種;根據(jù)處理信號可以分成模擬、數(shù)字等兩種。濾波器的種類不同，其性質(zhì)和功能也存在一定的差異性，例如，低通濾波器可以對高頻干擾進行壓制，高通濾波器可以對低頻干擾進行壓制[2]。

因此，工作人員要依據(jù)實際情況選擇合理的濾波器，濾波器可以感知電氣干擾在電子設(shè)備中的頻率，并且根據(jù)電子設(shè)備的工作原理、性能將其產(chǎn)生的干擾效果清除，有利于增強電子設(shè)備中使用濾波器的抗干擾效果，保證電子設(shè)備可以平穩(wěn)高效運行。而針對使用直流電源的各種機械電子設(shè)備，工作人員可以將濾波器安裝在電源端，能夠及時過濾干擾信號，防止電源干擾電子設(shè)備正常運行。

3.4 屏蔽抗干擾

在電磁抗干擾中主要使用屏蔽的方法對機械電子設(shè)備附近進行屏蔽，將電子設(shè)備全面封閉，能夠有效阻止電磁能力對電子設(shè)備造成的干擾，保證電子設(shè)備可以平穩(wěn)運行。由于在機械生產(chǎn)過程中離不開電子設(shè)備，因此，屏蔽抗干擾被廣泛應(yīng)用。而屏蔽抗干擾可以劃分成電屏蔽與磁屏蔽，其中，電屏蔽為空腔金屬導體在靜電平衡狀態(tài)時，要保證屏蔽體接地。工作人員可以在電容耦合通道中安裝金屬屏蔽器，有利于將消除電氣干擾，確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。磁干擾是指電子設(shè)備在運行過程中會出現(xiàn)磁場，而此磁場會嚴重影響電路干擾，而磁屏蔽方法可以屏蔽電磁波對電子設(shè)備的干擾，提高電子設(shè)備的安全性。此方法與靜電屏蔽的方法存在一定的差異性，如果屏蔽體的導電連續(xù)性發(fā)生破壞，會降低其屏蔽效果，而裂口、縫隙會影響屏蔽體的導電連貫性，例如，電腦機箱中的通風口與顯示窗。工作人員可以選擇導電布、指形簧片、金屬絲網(wǎng)襯墊等電磁密封襯墊，提高屏蔽抗干擾的效果[3]。

隨著時代的變化，屏蔽抗干擾也產(chǎn)生了靜電、雙層、金屬隔網(wǎng)、編制等各種屏蔽措施，對電磁干擾有一定的壓制作用。若要對電阻較小的屏蔽體內(nèi)部中的干擾信號進行控制，則可以選擇高導磁材料屏蔽干擾信號。在抗干擾過程中，可以利用高導磁材料制作復(fù)合屏蔽電纜，主要包括內(nèi)層、中層、外層三層，其中內(nèi)層為銅制鐵磁;中層為磁導率較高的鐵磁、外層為高飽和低磁導率的鐵磁，而干擾信號的強度會隨著層次遞減，有較好的抗干擾效果，促進電子設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

3.5 預(yù)防感應(yīng)噪音

為清除電子設(shè)備中的電氣干擾，可以使用感應(yīng)噪音的方法。而感應(yīng)噪音主要包括靜電感應(yīng)噪音、電磁感應(yīng)噪音等，為避免其發(fā)出的噪音影響電子設(shè)備正常運行，工作人員可以在外部電子設(shè)備的信號線和變頻器動力線中裝置同軸電纜，保證電子設(shè)備可以安全高效運行。

3.6 其他措施

由于電子設(shè)備的種類較多，被廣泛應(yīng)用，但其易受電氣干擾等因素影響，不利于電子設(shè)備平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。除以上幾種措施外，工作人員在電子設(shè)備安裝過程中，要統(tǒng)籌規(guī)劃，盡量選擇距離高磁場、高靜電較遠的位置，保證電子設(shè)備附近的安全性，防止電氣干擾對電子設(shè)備的影響。而電子設(shè)備的干擾源主要來自電源干擾和電磁干擾，如果距離干擾源較遠，則會受到較小的輻射，并且導線的長短與受到輻射的大小呈正相關(guān)，若導線越長，則受到的輻射就越大，工作人員可以將導線的長度控制在合理的范圍內(nèi)，能夠有效減少輻射的影響[4]。

設(shè)備抗干擾能力、清除電氣干擾還與干擾信號傳遞的方法有關(guān)，在設(shè)計電子設(shè)備過程中，要對電氣干擾等因素充分考慮，使用先進的抗干擾信號傳播技術(shù)，能夠有效提高電子設(shè)備的抗干擾能力[5]?，F(xiàn)階段，數(shù)字型信號、電流型信號使用范圍較廣，而數(shù)字型信號比模擬信號的抗干擾能力強，更適合用來傳播信號。

電子干擾會對信號電纜產(chǎn)生影響，從而導致共模電壓出現(xiàn)，工作人員可以使用電流型信號傳遞的方法，此方法在電流信號傳播過程中不會出現(xiàn)相同回路電流不同的情況。除此之外，光纖傳播信號的好處較多，有大容量、傳播速度快等好處，具有較強的抗干擾性。目前，數(shù)字信號、電平信號都是利用光纖傳遞信號，具有較強的抗干擾能力。并且，工作人員要可以使用絞線，絞扭節(jié)距，將信號線分成小回路。當雙絞線絞扭的狀態(tài)相同時，小回路的方向要與其相反，有利于消除電氣干擾，倘若在絞線上安裝屏蔽器，會增強其自身的抗干擾能力[6]。

4 ?結(jié)語

在機械生產(chǎn)過程中電子設(shè)備是必不可少的，但電子設(shè)備易受多種因素影響產(chǎn)生電氣干擾，對電子設(shè)備的正常運行造成威脅，因此，工作人員要根據(jù)實際情況選擇恰當?shù)目垢蓴_措施，有利于將電子設(shè)備的干擾降到極限，確保電子設(shè)備可以平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

參考文獻：

[1]霍海波.排除機械電子設(shè)備中電氣干擾的主要措施[J].電腦知識與技術(shù)，2020，16（9）：241-242.

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[3]李曉鵬.排除機械電子設(shè)備中電氣干擾的主要措施[J].建材發(fā)展導向（上），2019，17（12）：399.

[4]歐陽慧.排除機械電子設(shè)備中電氣干擾的主要措施探究[J].科技風，2019（23）：172.

[5]孫久軍，梁桂華，房孝濤.機械電子設(shè)備中的電氣干擾及抗干擾措施[J].試驗技術(shù)與試驗機，2006（01）：50-53.

[6]侯大鵬.排除機械電子設(shè)備中電氣干擾的主要措施[J].電腦知識與技術(shù)，2018，14（5）：239-240.