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电磁干扰对精密仪器设备的影响及对策

归档日期:07-09       文本归类:反电子干扰      文章编辑:爱尚语录

  电磁干扰对精密仪器设备的影响及对策_电力/水利_工程科技_专业资料。电磁干扰对精密仪器设备的影响及对策 电磁干扰是指由电场、磁场及射频等产生的幅射信号源。对于其本身而言,是正常和合乎常规的,但 对其它仪器、设备,尤其是精度较高的仪器设备而言,其影响就很有害了。电子技术

  电磁干扰对精密仪器设备的影响及对策 电磁干扰是指由电场、磁场及射频等产生的幅射信号源。对于其本身而言,是正常和合乎常规的,但 对其它仪器、设备,尤其是精度较高的仪器设备而言,其影响就很有害了。电子技术、通信技术及计算机 技术的飞速发展和广泛应用,使得精密仪器设备的应用领域日益扩大,尤其随着它们对微弱信号的检测能 力日趋升级,因此电磁干扰的影响和作用已到了绝对不可忽视的程度。如飞机的导航系统,为抗干扰已采 取多种措施和限制,再如遍布世界各个角落的计算机控制中心,电磁干扰的负面作用勿庸置疑;另如近些 年日益引起人们关注的医疗检测系统,它越来越依赖于各种医疗仪器诊测结果。其精密化程度越来越高。 各种电磁干扰会造成这些仪器设备运行异常,其检测数据的准确将对医疗工作造成直接的影响和危害。随 着精密仪器设备的不断推广和应用,对其工作环境提出了新的、特定的要求。全面了解电磁干扰的来源和 传播途径,采取有效预防措施,改善精密仪器设备的运行环境,是使其稳定工作的先决条件。 一、人体静电的影响及对策 根据物理学原理,两个物体之间因磨擦会产生静电。当由于精密仪器设备所处的环境中湿度太低、空气 太干燥、穿绝缘底鞋在化纤地毯上行走、化纤衣服相互磨摔、接近高压电场等,都会在人身上产生静电, 最高时可达上万伏特。由于能量的存贮效应,当接触金属时就会放电,产生电弧,而一旦对计算机及嵌入 式仪器放电,将会使仪器造成运行错误,轻则会导致检测数据偏差,重则会出现死机现象、造成元器件损 坏等问题。其后果和危害不容忽视。 对此类干扰的影响应采取如下对策:精密仪器设备的外壳必须可靠接地且单一准确。接地电阻≤4Ω ; 精密仪器设备的放置工作地点的环境相对湿度保持在50%左右;工作场所内的桌面、地面进行严格的防 静电处理;对精密仪器设备进行操作前接触放电;对精密仪器设备进行保养,维护时要戴接地手环;在存 放相关电路板,MOS器件时要使用防静电膜等。 二、交变电场的影响及对策 在我们所处的环境中有相当多的交流电,人体处于交变电声之中会感应交变电荷,其能量的等级虽然较 低,但由于精密仪器设备所测试的信息源的能量等级更低,如对人进行生物电、心电、脑电测量时,被测 信号微弱的在 μ V量级甚至更低,所以在此环境中不采取抗干扰措施,干扰将会把检测信号淹没,无法 得出正确数据。 对此类干扰的影响可采取如下对策:影响生物电类别的微弱信号测量的主要影响来源于低频电场,所以 首先要远离干扰源; 要注意缩小电与人体的环路面积, 这样做可以减少电场通量从而降低干扰信号的程度; 以精密仪器检测微弱生物信号如脑电、心电等,应在屏蔽室内进行;要重视屏蔽室的合理配量,屏蔽室可 用金属网制作并做到可靠接地;屏蔽毯也有一定的防干扰作用,有条件的部门应当配备;精密仪器设备的 机内滤波方法也是排除干扰的有效方法,但选用此方法后,会衰减被检测信号中的一些有效成份,会使波 形失真,影响测量精度。以心电图机为例,一般机上有一滤波开关键,当出现交流干扰时,按下此键即可 得到光滑的心电图波形, 但与无干扰、 无滤波的图形相比较, 会发现滤波后波形压底; QRS段时间延长, 得到一个病情加重的结果,若在诊杳床上铺屏蔽毯并接地,即可排除交流干扰。 三、强磁场的影响对策 由于特殊诊断的需求,有此储如磁共振等医疗设备周围分布着强磁场,它会使显像管、X射线影像增强 器显示图像变形失真;加速器射线偏移;计算机磁盘、磁卡记录数据破坏;呼吸机工作失灵;还有可能发 生心脏起博器工作失效而危及患者的生命。 所以在某些可产生强弱场的精密仪器设备的机房选址设计时必 须考虑以上因素。 对强磁场应采取如下对策:在场强区域设立警戒线、标志牌,根据场强分布及仪器设备对磁场的敏感 程度与磁体保持一定的距离:对磁体或受干扰仪器设备的相关部件采用磁屏蔽,减少磁漏的影响。 四、高频辐射的影响及对策: 在我们生活的空间充满了来自各方面的电磁辐射。如无线电台发射的电磁波、移动电话、各种电火花、 高频设备、日光灯、可控电路、各种电机、汽车、雷电、太阳异常活动等等,均会产生高频电磁污染,有 些还会串入电网,干扰使用设备,精密仪器设备的安装布线不合理也会产生不良耦合。这些有害的电磁辐 射会对图像产生噪声干扰,计算机运算混乱、控制失灵;强烈的高频干扰甚至会损坏电子电路。有些精密 仪器设备本身也存在高频源,若防护不当,就会对操作、维修人员造成伤害。 高频电磁波干扰的对策是:其消除方法与防电场干扰类似,使用金属屏蔽可有产隔离。其基本原理是: 金属表面将电磁波反射掉一部分,透过金属表面的部分会在金属内部产生涡流转变为热能消耗掉,也即吸 收,从而将电磁干扰大大衰减。为了得到有效的屏蔽作用,屏蔽层金属厚度应接近电磁波波长 λ =2π d,d=透入深度,使用金属网也有良好效果,当屏蔽空隙率为50%时,如果有每波长6条以上的网线, 就可以得到与金属板大致相同的反射。 因多点接地会生成多个电流回路, 影响效果, 屏蔽层应采用点接地。 必要时在地面与屏蔽之间铺加绝缘层保证点可靠接地。在使用维护时注意屏蔽网罩、机柜门密封情况,以 尽量全部避开辐射的侵害。另外,在电力线的选择上要使用加屏蔽层的;使用净化稳压电源滤除各种毛刺 和高频分量;安装精密仪器设备时,电力线与信号线要分开铺设;采用大功率电缆相互绞合的方式以抵消 自身产生的电磁干扰声;地线接地电阻达到技术要求等,都能起到预防干扰的作用。

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