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為什么要研究和預(yù)防電磁兼容問題?
電磁兼容性(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此,EMC包括兩個方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值;另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
電磁干擾源種類:
電磁干擾源種類繁多,可按不同的方法進行分類。對測量環(huán)境中直接影響測量及測量設(shè)備的干擾來源可分為自然干擾源和人為干擾源。
自然干擾源包括:
(1)大氣噪聲干擾:如雷電產(chǎn)生的火花放電、屬于脈沖寬帶干擾,其覆蓋從數(shù)Hz到100MHz以上.傳播的距離相當遠。
(2)太陽噪聲干擾:指太陽黑子的輻射噪聲。在太陽黑子活動期.黑子的爆發(fā).可產(chǎn)生比平穩(wěn)期高數(shù)千倍的強烈噪聲.致使通信中斷。
(3)寧宙噪聲:指來自宇宙天體的噪聲。
(4)靜電放電:人體、設(shè)備上所積累的靜電電壓可高達幾萬伏直到幾十萬伙.常以電暈或火花方式放掉,稱為靜電放電。靜電放電產(chǎn)生強大的瞬間電流和電磁脈沖,會導致靜電敏感器件及設(shè)備的損壞。靜電放電屬脈沖寬帶干擾、頻譜成分從直流一直連續(xù)劍中頻頻段。
人為干擾源指而電氣電子設(shè)備和其他人工裝置產(chǎn)生的電磁干擾。這里所說的人為干擾源都是指無意識的干擾。至于為了達到某種目的而有意施放的干擾,如電子對抗等不屬于本文討論范圍。
任何電子電氣設(shè)備都可能產(chǎn)生人為干擾。在此,只是提到一些常見的干擾測量環(huán)境的干擾源。
(1)無線電發(fā)射設(shè)備:包括移動通信系統(tǒng)、廣播、電視、雷達、導航及無線電接力通信系統(tǒng).如微波接力,衛(wèi)星通信等。因發(fā)射的功率大,其基波信號可產(chǎn)生功能性干擾;諧波及亂真發(fā)射構(gòu)成非功能性的無用信號干擾。
(2)工業(yè)、科學、醫(yī)療(ISM)設(shè)備:如感應(yīng)加熱設(shè)備、高頻電焊機、X光機、高頻理療設(shè)備等.強大的輸出功率除通過空間輻射干擾外,還通過工頻電力網(wǎng)干擾遠方的設(shè)備。
(3)電力設(shè)備:包括伺服電機、電鉆、繼電器、電梯等設(shè)備通、斷產(chǎn)生的電流劇變及伴隨的電火花成為干擾源:電力系統(tǒng)中的非線性負載(如電弧爐等)、間斷電源(UPS)等同態(tài)電源轉(zhuǎn)換設(shè)備產(chǎn)生大量諧波涌入電網(wǎng)成為干擾源:日光燈等照明設(shè)備也產(chǎn)生輝光放電噪聲干擾。
(4)汽車、內(nèi)燃機點火系統(tǒng):汽車點火系統(tǒng)產(chǎn)生寬帶干擾,從幾百千赫到幾百兆赫干擾強度幾乎不變。
(5)電網(wǎng)干擾:指由50Hz交流電網(wǎng)強大的電磁場和大地漏電流產(chǎn)生的干擾,以及高壓輸電線的電暈和絕緣斷裂等接觸不良產(chǎn)生的微弧和受污染導體表面的電火花。
(6)高速數(shù)字電子設(shè)備:包括計算機和相關(guān)設(shè)備。
上述電磁干擾源就產(chǎn)生的機理而言,有:放電噪聲(雷電、靜電放電、輝光放電等).接觸噪聲,電路的過渡現(xiàn)象,電磁波反射現(xiàn)象等。傳輸線中電磁波反射足高頻測量與數(shù)字設(shè)備必須認真對待的干擾源。