电磁兼容原理及应用试题及答案

电磁兼容原理及应用试题及答案
电磁兼容原理及应用试题及答案

电磁兼容原理及应用试题及答案

、填空题(每空 0.5分,共20 分)

构成电磁干扰的三要素是【干扰源】 、【传输通道】和【接收器】

磁干扰可分为【传导干扰】和【辐射干扰】

电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。

准。

电容性干扰的干扰量是【变化的电场】;电感性干扰在干扰源和接受体之间存在 【交连的磁通】;

电路性干扰是经【公共阻抗】耦合产生的。

场】主要是干扰源的感应场,而【远区场】呈现出辐射场特性。

随着频率的【增加】,孔隙的泄漏越来越严重。因此,金属网对【微波或超高频】频段不具备 屏蔽效能。

静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】

电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。

氧体】材料所组成的。

【20lg (U2/U1)】分贝。

多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输入端。 电子设备的信号接地方式有【单点接地】

、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。其中,

若设备工作频率高于 10MHz 应采用【多点接地】方式。

二、简答题(每题 5分,共20 分)

1 .电磁兼容的基本概念?

答:电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能够执行各自功能的共存状态,即要求在 同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作,且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁

;如果按照传输途径划分,电

2. 3. 抑制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】 【屏蔽】和【接地】。

4.

常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【 CCC 标志、欧洲的【CE 标志和美国的【FCC

5.

志。

IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz 】 和【开关操作】等引起的高频瞬间发射的抗扰性标

6. 7.

辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射。如果根据场区远近划分, 【近区

8. 9.

电磁干扰耦合通道非线性作用模式有互调制、

【交叉调制】和【直接混频】

10. 11. 12.

滤波器按工作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】 ,其中一种是由有耗元件如【铁

13.

设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压, 则插入损耗可定义为

14. 15.

骚扰的能力。或者说,电磁兼容是指电子线路、设备、系统相互不影响,从电磁角度具有相容性的

状态。

2 .电磁屏蔽的基本概念和原理?

答:电磁屏蔽是以某种材料(导电体或导磁体)制成的屏蔽壳体,将需要屏蔽的区域封闭起来,形

成电磁隔离,即其内的电磁场不能越出这一区域,而外来的辐射电磁场不能进入这一区域(或者进

入该区域的电磁能量将受到很大的衰减)。

3.高频、低频磁场屏蔽措施的主要区别?

答:(1)高频磁场屏蔽采用低电阻率的良导体材料,如铜、铝等。其屏蔽原理是利用电磁感应现象

在屏蔽体表面所产生的涡流的反磁场来达到屏蔽的目的。

(2)低频磁场屏蔽常用高磁导率的铁磁材料,如铁、硅钢片坡莫合金。其屏蔽原理是利用铁磁材料的高磁导率对干扰磁场进行分路。

4.接地的基本概念和作用?

答:(1)接地是指系统的某一选定点与某个接地面之间建立低阻的导电通路。

(2)接地的作用是为信号电压提供一个稳定的零电位参考点,消除公共阻抗的耦合,保障人身和设备安全。

三?分析题(每题10分,共40 分)

1.设干扰源g对接受体s的交变电场耦合干扰的等效电路如图

////////////////////

题图3-1

解:3-1所示,试画出插入屏蔽体后的等

效电路,写出屏蔽前后接受体上的干扰电压Us,并给出有关结论。

「■扰源

?

t-j

Zs Us

屏蔽前在接收器上产生的骚扰电压:

屏蔽后在接收器上产生的骚扰电压:

结论:电屏蔽的实质是在保证良好接地的条件下,将干扰源发生的干扰电场终止于由良导体制成的 屏蔽体,从而切断干扰源与接收器之间的电场交连。

2. 试画出n 型和T 型低通滤波器的实用电路,说明各自特点和适用范围。 解:

(1 )口型低通滤波器:

容易制造、宽带高插入损耗和适中的空间要求,适用于高阻抗的干扰源和负载对象。 (2) L 型低通滤波器:

能够抑制瞬态干扰,但滤波器总尺寸增加,适用于低阻抗的干扰源和负载对象。 3. 试画出用隔离变压器和纵向扼流圈阻隔地回路的实用电路,并说明各自特点和作用。 答:

他 C j Z s

U S

=1+2C i (Zs+Z g )U g

j ^C 2Z

s

Us =1 jC 2(Z i 乂)5

jooC i Z i

其中,

U l

=1+ jg(Z l +Z g )U

g

1 ----- ° ------- 1

D =

----- ―i -------------- 0—1

=c 丰f

R

----------- □—1 ' T 1 ---------- 1 ----- 1 1 r 1_o -------- 1

P

L

------- o -----

--------- o --

n 型低通滤波器

L

L 型低通滤波器

电路i1血蹄a电路丄电路2

—7

(1) 隔离变压器阻隔地回路:

对地线中较低频率的干扰具有很好的抑制能力。同时,电路中信号电流只在变压器绕组连线中流过,可避免对其它电路的干扰。

(2) 纵向扼流圈阻隔地回路:

适用于传输含直流分量或很低频率的信号,扼流圈对地回路干扰电流呈高阻抗,可抑制地回路干扰作用。

4.试画出有源电感和有源电容及其等效电路,并说明它们的特点和作用。

答:

有源电感及其等效电路

有源电容及其等效电路

采用晶体管设计的有源滤波不需要体积和重量很大的电感和电容,功率大,有效抑制频带宽, 更适合于低频低阻抗电源电路。

(1) 有源电感滤波器模拟电感线圈的频率特性,给干扰信号一个高阻抗电路。

(2) 有源电容滤波器模拟电容器的频率特性,将干扰信号短路到地。

用隔离变压器阻隔地回路用纵向扼流圈阻隔地回路

土有源电容

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电磁兼容原理和抑制技术(一)

???!????????? 2/2!????????? 当代以半导体工业为基础和支柱的微电子技术,它的迅速发展和应用已渗透到社会生活的各个领域,特别是通信领域近期发展之快和变化之大往往超出人们的预料。最为明显的几个特征是从全球移动卫星系统到无线局域网的出现,无线技术正向通信的各个方面渗透,Internet和www网络继续保持指数的增长势头,并产生对高速公众数据网的强烈需求。但是广泛应用上述微电子技术的设备,它的安全性、可靠性和电磁兼容性实在令人担忧,因为上述超大规模集成电路和公众数据网络的不断发展,导致了对人为或自然的过电压或过电流的冲击更加敏感到几乎成指数增长的趋势,可以说是目前人类享受高科技给人类带来的各种效益,是同人类百年来为之奋斗的电磁兼容事业密不可分。因此,联合国确定电磁污染是继环境中的空气、水质、噪声等污染之后的第四大环境污染。 本章所指的电磁兼容(Electromagnetic Compatibility——EMC)对于设备或系统的性能指标来说,应为“电磁兼容性”。但作为一门学科来说,应为“电磁兼容”。 它的确切定义按国家军用标准GJB——85《电磁干扰和电磁兼容性名词术语》为:“设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。即:该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其它设备(分系统、系统),因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。” 所以电磁兼容是研究在有限的空间、时间和频谱资源等条件下,各种用电设备(广义的还包括生物体)可以共存,并不致引起降级的一门科学。电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境下能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。它有以下三方面的含意。 1)电磁环境应是给定的或预期的。 2)设备、分系统或系统不应产生超过标准或规范所规定的电磁骚扰发射(EMI)限值的要求电磁骚扰发射就是从骚扰源向外发出电磁骚扰能量的现象,它是引起电磁骚扰的原因。 3)设备、分系统或系统应满足标准或规范所规定的电磁敏感性(EMS)限值或抗扰度(immu-nity);其中电磁敏感性为在存在电磁骚扰的情况下,设备、分系统或系统暴露在电磁辐射下所呈现不希望有的响应程度;抗扰度为设备、分系统或系统抗电磁骚扰的能力。 2/2/2?????? 由电磁骚扰源发射的电磁能量,经过耦合途径传输到敏感设备,这个过程称为电磁干扰效应。因此形成电磁干扰后果必须具备三个基本要素: 1)电磁骚扰源:任何形式的自然或电能装置所发射的电磁能量,能使共享同一环境的人或其它生物受到伤害,或使其它设备、分系统或系统发生电磁危害,导致性能降级或失效,即称为电磁骚扰源。 2)耦合途径:即传输骚扰的通路或媒介。 3)敏感设备(Victim):是指当受到电磁骚扰源所发出的电磁能量的作用时,会受到伤害的人或其它生物,以及会发生电磁危害,导致性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。许多器件、设备、分系统或系统既是电磁骚扰源又是敏感设备。 为了实现电磁兼容,必须从上面三个基本要素出发, 电磁兼容原理和抑制技术(一) 区健昌

电磁兼容技术的发展状况及应用

电磁兼容技术的发展状况及应用 摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电 路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近 年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加。 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间 的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为 了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准, 特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走 上市场. 因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看 到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加. 我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是我们努力实现的目标. 1 什么是电磁兼容标准 为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准.电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求.之所以称为基本要求, 也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题.大部分国家的 标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定的标准. IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准,分别是CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会).CISPR制定的标准编号为:CISPR Pub. XX ,TC77制定的标准编号为IEC XXXXX . 关于CISPR:1934年成立.目前有七个分会:A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰) 关于TC77:1981年成立.目前有3个分会:SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、 SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性). 我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准,目前已发布57个,编号为GBXXXX - XX,例如GB 9254-98. 欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准,其对应关系如下: EN55××× = CISPR标准, (例: EN55011 = CISPR Pub.11) EN6×××× = IEC标准, (例: EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11) EN50××× = 自定标准, (例: EN50801) 我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标,例如GJB151A = MIL-STD -461D. 电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准. 基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据.基础标准不涉及具体产品.

电磁兼容原理与设计试题

电磁兼容原理与设计试题 (总分100分,时间120分钟) 1. 区别电磁骚扰和电磁干扰两个术语的不同。(10分) 答:电磁噪声(骚扰):(强调原因和过程)任何可能引起设备或系统性能下降的包磁现象——强调任何可能的电磁危害现象原因。 电磁干扰:(强调的是结果)。 2. EMI 、EMS 和EMC 分别指什么,有何区别?(5分) 答:Electromagnetic Interference ,EMI ,电磁干扰。 Electromagnetic Susceptibility,EMS ,电磁敏感性。 Electromagnetic Compatibility ,EMC ,电磁兼容。 电气和电子设备在正常运行的同时,也往外发射有用或无用的电磁能量,这些能量会影响其它设备的正常工作,这就是电磁干扰。 对电磁干扰进行分析、设计和验证测试的学科领域就是电磁兼容。 电磁敏感性是指设备、器件或系统因电磁干扰可能导致工作性能下降的特性。 3.电磁干扰三要素是什么?(5分) 答:电磁干扰三要素是干扰源、耦合通道、敏感设备。 4.功率信号发生器XG26,最小输出功率10-8mW ,请换算成dB (mW )。(5分) 5. 已知V=1mV ,求:dBmV V 、V dB V 。(5分) 答:(1mV )dBmV=20lg (1mV/1V*10-3 )=20(lg1+3)=20*0+60=60 dBmV (1mV )dBuV=20lg(1mV/1V*10-6)= 20(lg1+6)= 20*0+120=120 dBuV 6. 术语解释:静电放电(5分) 答:静电放电是指不同静电电位的物体靠近或直接接触是发出的电荷转移 7. 什么是传导耦合?(5分) 答:传道耦合是指电磁干扰能量从干扰源沿金属导体传播至被干扰对象(敏感设备) 8.电磁屏蔽的作用原理是什么? (10分) 答:电磁屏蔽是指同时抑制或削弱电场和磁场。 电磁屏蔽一般也是指高频交变电磁屏蔽(10kHz ~ 40GHz)。 在频率较低(近场区,近场随着骚扰源的性质不同,电场和磁场的大小有很大差别。 高电压小电流骚扰源以电场为主(电准稳态场-忽略了感应电压),磁场骚扰较小(有时可忽略)。

电磁兼容性原理与设计

第一章电磁兼容性原理与设计 1.电磁兼容性的基本概念 电磁兼容性是一个新概念,它是抗干扰概念的扩展和延伸。从最初的设法防止射频频段内的电磁噪声、电磁干扰,发展到防止和对抗各种电磁干扰。进一步在认识上产生了质的飞跃,把主动采取措施抑制电磁干扰贯穿于设备或系统的设计、生产和使用的整个过程中。这样才能保证电子、电气设备和系统实现电磁兼容性。 1. 1电磁兼容性的概念 A、电磁噪声与电磁干扰 电磁噪声是指不带任何信息,即与任何信号都无关的一种电磁现象。 在射频频段内的电磁噪声,称为无线电噪声。 由机电或其他人为装置产生的电磁现象,称为人为噪声。 来源于自然现象的电磁噪声,称为自然噪声。 电磁干扰则是指任何能中断、阻碍,降低或限制通信电子设备有效性能的电磁能量。 由大气无线电噪声引起的,称为天线干扰。 由银河系的电磁辐射引起的,称为宇宙干扰。 由输电线、电网以及各种电子和电气设备工作时引起的,称为工业干扰。 B、电磁兼容 电磁兼容性是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,按设计要求正常工作的能力。它是电子、电气设备或系统的一种重要的技术性能。其包括两方面的含义: ①设备或系统应具有抵抗给定电磁干扰的能力,并且有一定的安全余量。 ②设备或系统不产生超过规定限度的电磁干扰。 从电磁兼容性的观点出发,电子设备或系统可分为兼容、不兼容和临界状态三种状态:IM=Pi-Ps(dB) 式中:IM -------电磁干扰余量 Pi-------干扰电平 Ps-------敏感度门限电平 当Pi>Ps即干扰电平高于敏感度门限电平时,IM>0, 表示有潜在干扰,设备或系统处于不兼容状态 当Pi

电磁兼容原理与设计

电磁兼容原理与设计 招生对象 --------------------------------- 【主办单位】中国电子标准协会 【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生【报名邮箱】martin#https://www.360docs.net/doc/566560376.html, (请将#换成@) 课程内容 --------------------------------- 课程大纲: 第一章电子系统电磁兼容设计目的与方法 1.1电子系统电磁干扰与电磁兼容EMI/EMC 1.2电子系统EMC标准与规范 1.3电子系统电磁兼容的重要性,实例分析 1.4电子系统有源器件的选型和电磁干扰发射的抑制 1.5共模(CM)干扰和差模(DM)干扰 第二章电子系统接地设计 2.1电子系统接地分类 2.2电子系统参考接地 2.3接地方式-实例分析 第三章电子系统屏蔽设计 3.1辐射耦合与传导耦合 3.2屏蔽效能的概念 3.3屏蔽分类 3.4静电屏蔽与电磁屏蔽 3.5磁场屏蔽 3.6实际屏蔽体的问题-实例分析 第四章电子系统滤波设计 4.1低通滤波器 4.2高通滤波器

4.3 瞬态干扰抑制器 第五章电磁兼容测试技术 5.1 测试标准 5.2 测试场地及测试环境、测试设备 5.3 电磁兼容测试举例分析 第六章主板设计及排查技术 6.1印制电路板概述 6.2 PCB布线及布局基本原则 6.3 高速电子线路的信号完整性设计 6.4 排查实例分析 讲师介绍 --------------------------------- 张老师,博士学位。通信与微波工程研究室主任。国家自然科学基金、北京市自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目同行评议专家,教育部学位与研究生教育发展中心评议专家,中国电子学会DSP应用专家委员会委员,中国工业和信息化部科技人才库专家,北京市科学技术奖励评审专家,北京电子电器协会电磁兼容分会委员,中华医学预防会自由基委员会委员,中国电子学会高级会员,通信学会电磁兼容分会委员,IET高级会员,北京邮电大学育人标兵。IEEE Transaction on Communications、Journal of Electromagnetic Waves and Applications、通信学报等刊物特约评审专家。 从事电磁兼容、先进信息获取与处理、认知无线电、生物电子等领域的教学和研究工作。发展出电磁环境与信息安全、射频与微波工程、信号处理与模式识别等新的研究方向。在国内外重要刊物发表论文180余篇,其中SCI、EI检索100余篇。主持电磁兼容与信息安全、无线通信中的信号处理与模式识别、超宽带通信、基于嵌入式的认知无线电演示平台、电磁兼容数据库开发等20余项国家及省部级项目。获得优秀期刊论文奖4项、优秀论文指导教师奖4项,教学成果奖2项,北邮有突出贡献指导教师奖1项,申请专利5项,主编著作2部,参编标准1部。 博士招生专业:电子科学与技术 研究方向:电磁兼容、先进信息获取与处理、宽带通信与网络技术; 硕士招生专业:生物医学工程、电子与通信工程;研究方向:先进信息获取与处理; ************************************************** 【温馨提示】:本公司竭诚为企业提供灵活定制化的内部培训和顾问服务,培训内容可根据客户的需要灵活设计,企业内部培训人数不受限制,培训时间由企业灵活制定。顾问服务由中国电子标准协会顶尖顾问服务团队组成,由专人全程跟进,签约型绩效考核顾问服务效果,

单片机原理与应用赵德安习题答案

第一章习题 2. 根据程序存储器的差别,单片机可以分为哪几种类型? 答:MCS-51 系列单片机按片内不同程序存储器的配置来分,可以分为以下 3 种类型: ①片内带Mask ROM(掩膜ROM)型:8051 、80C51 、8052 、80C52 。此类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中,将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM 中。其应用程序只能委托半导体厂家“写入” ,一旦写入后不能修改。此类单片机适合大批量使用。 ②片内带EPROM 型:8751、87C51 、8752 。此类芯片带有透明窗口,可通过紫外线擦除存储器中的程序代码,应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中,需要更改时可擦除重新写入。此类单片机价格较贵,不宜于大批量使用。 ③片内无ROM(ROMLess)型:8031、80C31 、8032 。此类芯片的片内没有程序存储器,使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片。此类单片机由于必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片,造成系统电路复杂,目前较少使用。 3. 单片机的主要特点是什么?它适宜构成通用微机系统还是专用微机系统?为什么? 答:单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据 处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。其主要特点如下: 1、价格便宜。10 元以内计算机。 2、功能不大。只能专用在适用的领域。但在适用的领域中,性价比却是最 佳。 3、可靠性高,抗干扰能力强。 4 、功耗比较低。对电源要求低。适用面广。 5、外围扩展能力强。可以应用到不同的控制系统中。根据其特点可知,单片机功能不

电磁兼容技术及应用

电磁兼容技术及应用 摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理 摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理方法,从干扰源、耦合路径、敏感源方面逐步分析验证,提高产品可靠性。 关键词:电磁兼容接地屏蔽滤波 目前,电磁兼容技术已经发展成为专门的针对电子产品抗电磁干扰和电磁辐射的技术,成为考察电子产品的安全可靠性的一个重要指标,覆盖所有电子产品。 各个电子设备在同一空间工作时,会在其周围产生一定强度的电磁场,这些电磁场通过一定的途径(辐射、传导)耦合给其他的电子设备,影响其他设备的正常工作,可能使通讯出错或者系统死机等,设备间相互干扰相互影响,这种影响不仅仅存在设备间,同时也存在元件与元件之间,系统与系统之间。甚至存在与集成芯片内部。 电磁兼容技术主要包括接地、滤波、屏蔽技术等,在特定场合需要注意的是不一样的,A、在结构方面,需要注意屏蔽和接地,B、在线缆方面注意接地和滤波,C、在PCB设计方面,需要注意信号布局布线、滤波等。 一、电磁兼容技术 首先从构成电磁干扰的三要素入手,即干扰源、敏感源、耦合路径,★干扰源是产生电磁干扰的设备,通过电缆、空间辐射等耦合路径影响干扰敏感源设备。高频电压/电流是产生干扰的根源,电磁能量在设备之间传播有两种方式:传导发射和辐射发射,传导

电磁兼容(EMC)设计原理和整改流程

电磁兼容设计和整改流程 随着中国参与国际经济贸易活动的深入,产品认证成了生产厂家产品推向市场的瓶颈,其中尤其电子产品的电磁兼容认证成为整个产品认证的拦路虎,往往在认证的最后阶段才发现要解决电磁兼容问题不得不对原设计的电路和结构重新修改,临时的修改还往往使产品的性能和可靠性降低。电磁兼容的测试只是评估产品电磁兼容设计的水平,测试本身并不能改变产品的电磁兼容,电磁兼容是设计出来的、生产出来的,只有生产厂家的产品电磁兼容设计水平提高了,产品电磁兼容的质量才能提高,产品设计的可靠性才能有保障。本文详细剖析产品设计和电磁兼容整改的过程,并详细说明每个设计和整改过程中怎样运用电磁兼容的测试手段发现问题、选择最佳的解决方案。 电磁兼容控制所运用的方法和程序在产品研制不同阶段是不同的,方案、设计、开发/样机、生产、测试/认证和运行,各阶段均为实施电磁兼容工程提供了一定的机会。实施电磁兼容是一项极其复杂的任务,如右图所示在研制开发电视、音响等电子产品时,应在尽可能早的阶段上注意保证它们的电磁兼容性。随着电视、音响等电子产品研制开发工作的完成,可以利用的抑制干扰和抗干扰措施的数目减少,而其成本反而增加。方案阶段是提供最佳费效比的机会,而生产阶段提供的可能性通常最少,据国外资料介绍,在产品的研制开发阶段及时采取措施可以避免(80~90)%的与干扰影响有联系的、潜在可能的困难。相反,在较晚的阶段上采用解决方法,结果表明将更加复杂,需要追加工作量和增加原材料的消耗,增加研制周期,有时甚至根本不可能解决。有效的电磁兼容控制常常是比较困难的,因为电磁干扰方位与耦合途径的大量可能组合涉及到许多变量,敏感电路的抗扰度与电路参数的设计有关,电路参数必须保证的灵敏度往往使提高抗扰度受到一定限制。由于电磁兼容情况的固有复杂性,若要及时地、有效地和高费效比的解决电磁兼容问题,有条理的方法和程序就是相当的重要了。 针对电磁兼容设计的这种特点,我们提出了从产品的设计阶段就要开始分步的进行电磁兼容的设计和整改,把最终的设计目标大事化小,如下图所示,在产品开发的各个阶段适时进行电磁兼容性能的评估和改进,不断地把电磁兼容的整改措施溶入到产品的电路和结构设计中,这样整个产品的开发周期不会有太大的非预期时间延迟,产品的设计不会有太多的非预期成本增加,生产工艺不会有临时的增加,产品的可靠性和性能也不会受到损害。 产品开发一般分为设计概念阶段,设计阶段,样机制作阶段,设计评审阶段和委托检验阶段,分阶段地控制把各阶段的电磁兼容设计和整改溶入到整机的设计方案之中,电磁兼容设计和整改各阶段的工作任务和可以采取的电磁兼容措施如下: 1) 电磁兼容认证要求咨询 首先要明确产品电磁兼容设计的目标,针对产品销售的目标市场,了解目标市场对该产品电磁兼容要求的执行标准,相应需要测试的内容,做出一个电磁兼容性能指标一览表,每个指标都对产品各部分电路和结构提出了相应的要求,由此也就清楚了解了产品应该具备的电磁兼容性能和设计要求。 2) 产品设计布局评估 在考虑各部分电路的总体布局时,尤其注意电源线出口的位置,如果客户没有特殊的位置要求,就主要考虑电路输出的顺序和尽量使电源滤波电路和机内高频发射部分电路或器件之间的空间距离最大,经过电源滤波电路之后留在机内的电源线最短。其次在电源公共地和其它功能模块电路之间布置一条较宽的公共地线。电路板排版时应该使各种功能集成块与其输入输出负载的路径最短,特别是传输脉冲数据信号的导线。脉冲信号的高频成分很丰富,这些高频成分可以借助导线辐射,使线路板的辐射超标。非常遗憾的是我们大部分的生产企业由于开发周期越来越短的压力,都把这个阶段的时间压缩的很短,无法做比较全面细致的检查和评审工作,导致到了产品认证的最后阶段才发现元件布局和排版的缺陷,不得不投入大量的人力和物力来整改,造成欲速而不达的局面。如果要避免这种被动的局面发生,开发方可以在产品设计定型之前委托专业的电磁兼容技术服务机构做一个设计评估,一般来说专业的电磁兼容技术服务机构能够根据开发方提供的设计方案,分析原理框图、电路图、现有的外观结构要求,提出符合电磁兼容原理的内部电路结构布局、电路板布局、外壳接地等要求。通过了解各单元电路的工作流程,关键元器件的电磁兼容特性,分析预测各单元电路的电

2018电磁兼容原理及应用习题

电磁兼容习题及答案 习题一 1.1干扰源:微波炉,宇宙射线,雷电,雷达,整流式电动机; 敏感设备:印刷电路版,晶体管电视,人体, 既是干扰源又是敏感设备:手机,雷达探测系统, 1.2电磁危害:太阳黑子爆发产生大量电磁辐射,造成地球上大部分通讯受到影响。 1.3电磁骚扰:任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象 电磁干扰:电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降; 电磁骚扰是一种现象,只是可能造成影响,而电磁干扰是已经造成了影响和损害,是一种后果。 1.4质检总局第5号令《强制性产品认证管理规定》做了一系列严格规定,认证标志的名称为“中国强制认证”(china compulsory certification),缩写为CCC,简称3C。根据认证委的规定,强制性产品认证新制度自2002年5月1日起实施。 1.5 EME:electromagnetic environment电磁环境; EMI:electromagnetic interference电磁干扰; EMS:electromagnetic susceptibility电磁抗干扰; EMC:electromagnetic compatibility电磁兼容。 1.6电磁兼容三要素:干扰源、干扰耦合途径、敏感设备。 电磁干扰源:分为自然干扰源和人为干扰源。P8 图1-1 电磁耦合途径:空间辐射和导线传导;两者距离>波长:干扰以电磁波的形式传播,需要研究干扰电波的传播特性;两者距离<波长:干扰的耦合可看成近场感应,即电场(电容)耦合或磁场(电感)耦合。 1.7采用屏蔽、滤波、接地三项最基本的干扰抑制技术; 屏蔽:切断通过空间辐射的干扰的传输途径,根据其性质可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽。 滤波:抑制沿导线传输的传导干扰,主要讨论抗共模干扰、差模干扰和浪涌的滤波电路和装置的设计; 接地:提供设备的安全保护地,还提供了设备运行所必需的信号参考地。接地的方式有单点、多点、混合接地和浮地。 1.8电磁兼容学科研究内容: 1.干扰源的研究; 2.耦合途径的研究; 3.敏感设备的研究; 4.电磁兼容性控制技术; 5.测量的研究; 6.标准的研究; 7.电磁兼容性分析、预测和电磁兼容性设计。 习题五 (1)其中把相线(L)与地(E)和中线(N)与地(E)间存在的EMI信号称为共模干扰信号,共模干扰信号可视为在L线和N线上传输的电位相等,相位相同的噪音信号。把L与N之间存在的干扰信号称作差模干扰信号,也可把它视为在L和N线上有180度相位差的共模干扰信号。(2)抑制原理:Ll和只Cy,L2和另一只Cy,分别构成L-E和N—E两对独立端口的低通滤

电磁兼容原理及应用试题及答案

电磁兼容原理及应用试题及答案 、填空题(每空 0.5分,共20 分) 构成电磁干扰的三要素是【干扰源】 、【传输通道】和【接收器】 磁干扰可分为【传导干扰】和【辐射干扰】 。 电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。 准。 电容性干扰的干扰量是【变化的电场】;电感性干扰在干扰源和接受体之间存在 【交连的磁通】; 电路性干扰是经【公共阻抗】耦合产生的。 场】主要是干扰源的感应场,而【远区场】呈现出辐射场特性。 随着频率的【增加】,孔隙的泄漏越来越严重。因此,金属网对【微波或超高频】频段不具备 屏蔽效能。 静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】 电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。 氧体】材料所组成的。 【20lg (U2/U1)】分贝。 多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输入端。 电子设备的信号接地方式有【单点接地】 、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。其中, 若设备工作频率高于 10MHz 应采用【多点接地】方式。 二、简答题(每题 5分,共20 分) 1 .电磁兼容的基本概念? 答:电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能够执行各自功能的共存状态,即要求在 同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作,且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁 ;如果按照传输途径划分,电 2. 3. 抑制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】 【屏蔽】和【接地】。 4. 常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【 CCC 标志、欧洲的【CE 标志和美国的【FCC 5. 志。 IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz 】 和【开关操作】等引起的高频瞬间发射的抗扰性标 6. 7. 辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射。如果根据场区远近划分, 【近区 8. 9. 电磁干扰耦合通道非线性作用模式有互调制、 【交叉调制】和【直接混频】 10. 11. 12. 滤波器按工作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】 ,其中一种是由有耗元件如【铁 13. 设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压, 则插入损耗可定义为 14. 15.

电磁兼容技术的发展及典型应用技术

电磁兼容技术的发展及典型应用技术 高鹏张英会 摘要: 本文简单的介绍了电磁兼容技术的发展现状和几种典型的技术应用, 并对控制和试验技术中的电磁屏蔽技术、干扰抑制滤波技术及 EMI 诊断进行了简单的介绍和分析。最后, 对几种比较新型的试验室技术做了简单的介绍。 关键词: 电磁兼容; 控制技术; 试验技术; 干扰抑制滤波 电磁兼容是指电气设备在同一电磁环境中共存的一种特性, 即要求在同一环境中使用的电气设备正常工作而不能相互干扰, 达到兼容的目的, 更通俗的说, 要求工作中的电气设备对环境的电磁干扰值和抗干扰能力必须满足法律法规的要求, 否则该电气设备则会对其他正常工作的电气设备造成干扰或者不能再正常允许的电磁环境中正常工作。 它是与电磁环境密切相关的一门综合性极强的边缘科学。主要以电气、电子科学理论为基础, 研究并解决各类电磁污染问题, 可以说电磁兼容技术是一个正在不断发展的新型综合性学科, 也是一门工程性极强的应用技术。 1.发展现状 60 年代以来, 现代电子科学技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方面发展, 其应用范围越来越广, 渗透到了社会的每个角落, 因而发达国家在EMC研究方面投入了大量的人力和物力。电磁兼容的研究在我国起步较晚, 发达的西方国家早在 20 世纪 80 年代就已经发布了对电气设备的电磁兼容指标进行强制性认证的法令, 任何电气设备必须满足相关的法律法规的要求方可投放市场, 须取得认证合格证后才允许在市场上销售。 早几年前, 我国的电气产品没有对电磁兼容指标作出具体的要求, 相关的法律法规尚在制定中, 国内的产品开发人员还没有把电磁兼容这一理念认识理解, 许多产品在设计、开发阶段根本没有考虑到电磁兼容这一问题, 加之不了解国外的电磁兼容相关标准, 使得研发的产品不能通过国外强制性的电磁兼容测试, 致使产品不能投放国外市场。设计开发的产品需要送到境外去做电磁兼容测试, 不断地修改不断地测试, 走了很多弯路, 浪费了大量的人力物力, 更浪费了宝贵的时间, 甚至错失了许多商机。 随着我国加入 WTO, 电磁兼容在我国得到了越来越高度的重视, 我国政府制定了较为完善的标准和相应的实施细则, 从多种渠道推动国内电磁兼容检测和研究工作, 开展了各种各样的围绕着电磁兼容设计、开发、测试等方面的培训活动, 使产品的开发人员认识和

电磁兼容原理及应用试题及答案

电磁兼容原理及应用试题及答案 一、填空题(每空0.5分,共20分) 1. 构成电磁干扰的三要素是【干扰源】、【传输通道】和【接收器】;如果按照传输途径划分,电磁干扰可分 为【传导干扰】和【辐射干扰】。 2. 电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。 3. 抑制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。 4. 常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【CCC标志、欧洲的【CE标志和美国的【FCC 标志。 5. IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz】和【开关操作】等引起的高频瞬间发射的抗扰性标准。 6. 电容性干扰的干扰量是【变化的电场】;电感性干扰在干扰源和接受体之间存在【交连的磁通】; 电路性干扰是经【公共阻抗】耦合产生的。 7. 辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射。如果根据场区远近划分,【近区 场】主要是干扰源的感应场,而【远区场】呈现出辐射场特性。 & 随着频率的【增加】,孔隙的泄漏越来越严重。因此,金属网对【微波或超高频】频段不具备屏蔽效能。 9. 电磁干扰耦合通道非线性作用模式有互调制、【交叉调制】和【直接混频】 10. 静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。 11. 电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。 12. 滤波器按工作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】,其中一种是由有耗元件如【铁氧 体】材料所组成的。 13. 设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压,则插入损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。 14. 多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输入端。 15. 电子设备的信号接地方式有【单点接地】、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。其中,若设 备工作频率高于10MHz应采用【多点接地】方式。 二、简答题(每题5分,共20分) 1 .电磁兼容的基本概念?

《电磁兼容原理实验》指导书

《电磁兼容原理》实验指导书

目录 实验一静电放电抗扰度实验 (3) 实验二电快速瞬变脉冲群抗扰度实验 (5) 实验三浪涌抗扰度实验 (7) 实验四开关电源传导骚扰测试实验 (9) 实验五电子镇流器的传导骚扰测试实验 (11) 实验六辐射骚扰测试实验 (13)

实验一静电放电抗扰度实验 概述 引用标准:GB/T17626.2(IEC61000-4-2) 标准的依据:人体放电 试验等级:空气放电、接触放电四级。 一、实验目的 1.掌握静放电试验的步骤和要求。 2.掌握静电放电试验的试验室配置。 3.了解静电放电枪功能及使用方法。 二、实验设备: 静电放电枪、接地系统、试验台、水平和垂直耦合板、绝缘垫、耦合板放电线 三、实验内容: 1.介绍试验的标准配置要求。 接地系统、设备要求(位置、接地、线缆)、耦合板 台式设备:收音机等 2.介绍静电放电枪的功能及使用。 结构及附件:接地线、放电头、主机 功能及使用联接 3.试验的实施 试验应根据试验计划进行。试验计划内容包括: ——受试设备的典型工作条件; ——受试设备是按台式还是按落地式设备进行试验; ——确定施加放电点; ——在每个点上,是采用接触放电还是空气放电; ——所使用的试验等级 ——符合性试验中在每个点施加放电的次数(至少施加十次单次放电(以最敏感的极性),连续单次放电的时间间隔至少1秒。 ——是否还进行安装后的试验 直接放电试验:空气放电、接触放电 静电放电试验等级表

I.选择放电试验点、面 II.选择放电方式及要求: 选择空气放电或接触放电。 空气放电和接触放电的放电要求。 间接放电试验:对水平耦合、垂直耦合板的接触放电。放电位置及要求。 四、实验报告要求 对多波段收音机测试并记录以下表格数据: 1.直接放电试验情况

电磁兼容原理-课程设计

《电磁兼容原理与设计》课程设计报告 姓名: 庞平 ;班级:2012029170 ;学号:2012029170017 姓名:丁启程 ;班级:2012029170 ;学号:2012029170009 完成日期:2015年4月12日 I 、目标 设计一个LC 带通滤波器,其通带位于[2.0,3.0]GHz ,通带内的回波损耗为 -20dB ,在4.0GHz 处的带外抑制至少为20dB 。源电阻及负载皆为50欧姆。 II 、设计原理、过程及结果 对于本次的设计,我们组采用最平坦型低通滤波器来变换设计,其频率衰减特性用巴特沃斯函数拟合: 由微波网络知识,由带通滤波器到低通原型滤波器的频率变换公式[1]为: ??? ? ??=???? ??= ωωωωωωωωωωωω00001 20-W 1--, (1) 其中,ω为带通滤波器频率;,ω为低通原型滤波器频率;1ω,2ω为带通滤波器截止频率;210ωωω= 为带通滤波器中心频率; 0 1 2-W ωωω= :相对带宽。 (1)确定滤波器级数 为了保证在元件公差为5%是出现的截止频率,所以选择通带范围为1.9GHz —3.2GHz 。由设计参数的约束,首先考虑本次设计采用几阶的滤波器。本次设计从回波损耗和衰减来确定阶数。 有微波网络相关知识[1],可以得到回波损耗和衰减的关系: 110 10 10 RL - 10 LA -=+ (2) 其中LA 为衰减,RL 为回波损耗。 巴特沃斯低通原型的衰减函数为: ()()n 21lg 10LA εωω+= (3) 其中,n 为滤波器阶数。 为了对任意频率的滤波器都适用,可以采用归一化频率 c ωω ω=, (4) 衰减函数改为 () ( )n 2, ,1lg 10LA εωω+= (5) 令0=ω,可以得到ε是由通带内最大衰减决定

电磁兼容原理与设计实验教学大纲

电磁兼容原理与技术实验 课程名称:电磁兼容原理与技术/ Electromagnetic Compatibility Principles and Technology 学分:2.5 课程总学时:32+12 实验学时:12(其中,上机学时:) 课程性质:□?必修√□?选修 是否独立设课:√□是□否 课程类别:□基础实验√□专业基础实验□专业领域实验 含有综合性、设计性实验:√□是□否 面向专业:电子信息工程专业方向电子科学与技术专业方向 先修课程:电子技术工程素质实践基础课、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、数字信号处理实验、电磁兼容原理与设计 大纲编制人:课程负责人(常天海)实验室负责人(秦慧萍) 说明: 1.《实验教学大纲》中的课程名称、课程总学时、实验学时、上机学时、学分、课程类别等信息必须与《本科综合培养计划》一致; 2. 为保障基础,同时适应实验室开放和学生自选实验,将实验项目分必做和选做两类,便于教学过程中因材施教; 3. “是否独立设课”:分为独立设课和非独立设课两种,独立设课课程总学时与实验总学时完全一致; 4. 含有综合性、设计性实验:按教育部本科教学水平评估要求,设有综合性、设计性实验的课程占有实验的课程总数的比例应大于等于80%(注意评估指标并非指一门课程中的综合性、设计性实验项目所占比例应不小于80%)。这里只需选择该门课程是否设有综合性、设计性实验; 5. “面向专业”:按教务处本科教学综合培养计划中规定的专业名称(或方向)全称填写。学院内开设的同一课程适应不同专业又有不同教学要求的,请分开不同专业(或方向)分别编制实验大纲; 6. 课程设计、金工实习、电子工艺实习等集中实践教学环节不列入实验大纲编写范围; 7. “大纲编制人”:实践教学与理论教学互相支撑、密不可分。本次大纲的修订应由承担课程教学任务的教学团队和实验技术团队共同完成。理论课程负责人、实验课负责人(实验人员)须共同署名。 一、教学信息 教学的目标与任务: 该课程是“电磁兼容原理与设计”这门学科基础课的配套实验,其目的是使学生通过实验加深对电磁干扰源及其危害、传导和辐射这两类干扰的产生机理、三种主要(接地、屏蔽和滤波)电磁兼容技术、电磁干扰的发射和敏感性测量技术、静电基本参量的测试方法、

电磁兼容原理、技术及应用部分课后答案 梁振光

第一章 P dBW=10lg P、 U dBV=20lg U、I dBA=20lg I 第二章 2、电磁干扰的三要素是什么?答:骚扰源、耦合通道、敏感单元 3、常见的电磁骚扰源有哪些?如何分类? 答:(1)从来源分:自然骚扰和人为骚扰 (2)从骚扰属性分:功能性骚扰和非功能性骚扰 (3)从耦合方式分:传导骚扰和辐射骚扰 (4)从频谱宽度分:宽频骚扰和窄频骚扰 (5)从频率范围分:甚低频骚扰、工频与音频骚扰、载频骚扰、射频及视频骚扰、微波骚扰 6、电磁骚扰的传播主要有哪些途径?答:传导耦合、磁场耦合、电场耦合、辐射耦合 7、为什么要对电流返回路径格外重视? 答:(1)任何电流都要返回其源,对于高频电流,如果我们能给他提供一个通路,他就可能(主要)沿着这条通路走,如果不提供这种通路,他就会自己找到通路(不在控制之中)。 (2)电流总是沿着最小阻抗路线走 12、影响磁场耦合的通路有哪些?如何减小其影响? 答:(1)-jwBscosθ、被干扰电路中的源阻抗和负载阻抗、正弦磁通密度、角频率、闭合回路面积、磁通密度与回路面的夹角 (2)降低骚扰电流的频率、减小回路之间的互感、减小被干扰回路的负载阻抗 13、影响电场耦合的因素有哪些?如何减小其影响? 答:(1)骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路、耦合电容、被干扰回路的源阻抗和负载阻抗。 (2)减小骚扰电压、降低骚扰电压频率、减小被干扰回路中源阻抗和负载阻抗的并联、减小电路之间的耦合电容,可适当增大电路间距离、采取屏蔽措施。 第三章 屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽、编织带屏蔽。 1、静电屏蔽的原理是什么? 答:导体置于静电场中并到达静电平衡后,该导体是一个等位体,内部电场为零,导体内部没有静电荷,电荷只能分布在导体表面。若该导体内部有空腔,空腔中也没有电场,空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。如将带电体置于空腔导体内部,会在空腔导体表面感应出等量电荷。如果把空腔导体接地,不会在导体外部产生电场。

西电电院电磁兼容原理大作业

电磁兼容原理与技术大作业 班级:021215 学号:0212

软件抗干扰技术之单片机软件抗干扰技术 随着单片机应用的普及,采用单片机控制的产品与设备日益增多,而某些设备所在的工作环境往往比较恶劣,干扰严重,这些干扰会严重影响设备的正常工作,使其不能正常运行。因此,为了保证设备能在实际应用中可靠地工作,必须要周密考虑和解决抗干扰的问题。本文对单片机应用中的软件抗干扰技术作详细介绍,文中所用单片机为MCS51。 一、数字量输入输出中的软件抗干扰 数字量输入过程中的干扰,其作用时间较短,因此在采集数字信号时,可多次重复采集,直到若干次采样结果一致时才认为其有效。例如通过A 价转换器测量各种模拟量时,如果有干扰作用于模拟信号上,就会使A/D 转换结果偏离真实值。这时如果只采样一次A/D 转换结果,就无法知道其是否真实可靠,而必须进行多次采样,得到一个A/D 转换结果的数据系列,对这一系列数据再作各种数字滤波处理,最后才能得到一个可信度较高的结果值。本书第八章将给出各种具体的数字滤波算法及程序。如果对于同一个数据点经多次采样后得到的信号值变化不定,说明此时的干扰特别严重,已经超出允许的范围,应该立即停止采样并给出报警信号。如果数字信号属于开关量信号,如限位开关、操作按扭等,则不能用多次采样取平均值的方法,而必须每次采样结果绝对一致才行。这时可编写一个采样子程序,程序中设置有采样成功和采样失败标志,如果对同一开关量信号进行若干次采样,其采样结果完全一致,则成功标志置位;否则失败标志置位。后续程序可通过判别这些标志来决定程序的流向。 单片机控制的设备对外输出的控制信号很多是以数字量的形式出现的,如各种显示器、步进电机或电磁阀的驱动信号等。即使是以模拟量输出,也是经过D/A 转换而获得的。单片机给出一个正确的数据后,由于外部干扰的作用有可能使输出装置得到一个被改变了的错误数据,从而使输出装置发生误动作。对于数字量输出软件抗干扰最有效的方法是重复输出同一个数据,重复周期应尽量短。这样输出装置在得到一个被干扰的错误信号后,还来不及反应,一个正确的信号又来到了,从而可以防止误动作的产生。在程序结构上,可将输出过程安排在监控循环中.循环周期取得尽可能短,就能有效地防止输出设备的错误动作。需要注意的是.经过这种安排后输出功能是作为一个完整的模块来执行的,与这种重复输出措施相对应.软件设计中还

电磁兼容原理与应用1

电磁兼容原理与应用 (第1讲) 1

1 概述 1.1 引言 Electromagnetic Interference,EMI 电气和电子设备在正常运行的同时,也往外发射有用或无用的电磁能量,这些能量会影响其它设备的正常工作,这就是电磁干扰。 Electromagnetic Compatibility,EMC 对电磁干扰进行分析、设计和验证测试的学科领域就是电磁兼容。 2

例子 某办公设备制造商将新型复印机的第一台样机放在总部办公室了,一个主管发现当有人在复印时,大厅里的时钟有时会复位,或者发生一些怪事。 原因:复印机功率调节电路中的SCR整流,含有陡变电流,频谱成分也很丰富,并能通过复印机的交流电源线耦合出去,进入建筑物内的公共电网。 4

例子 1967年7月29日,美国Forrestal航空母舰驶离北部越南的海岸,甲板上停留了众多加满燃油的歼击机,机上装载了1000磅的炸弹,还有空对空导弹和空对地导弹。其中一枚导弹不经意间被发射,击中了另一架飞机,造成油箱爆炸,死亡了134名现役军人。 原因:大功率搜索雷达在屏蔽连接器的接触片两端产生的射频(RF)电压导致了这场灾难。由此美国军方率先提出电磁兼容,成为EMC技术发展的开端。 5

生物效应 人也是一种自然界产生电场和磁场的源。 心电图(ECG)指示人的心脏的功能。典型的ECG信号峰值约为1mV、重复率每分钟45—150次。 脑电图(EEG)由脑细胞的电信号建立。典型的EEG信号约为30uV—50uV、阿尔法律动约10Hz左右。 研究人类和其他生物系统连续暴露在低强度的电场或电磁场中的效应,也是现代流行的很活跃的研究领域。 这些场会在人体内感生出电流。人体细胞组织中的小磁性粒子能够受到外来时变场的力矩作用。这有可能影响生物系统的反馈功能,诸如一些通道的开启和关闭,以及由此影响到细胞的行为。 6

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