抗干扰的接地处理及屏蔽处理
通信工程中设备抗干扰接地的有效方法
通信工程中设备抗干扰接地的有效方法随着通信技术的不断进步和应用，通信工程中的设备越来越多样化和复杂化，同时也面临着越来越严重的电磁干扰问题。
干扰不仅会影响通信设备的正常工作，还可能导致信息传输错误，甚至设备损坏。
如何有效地进行设备抗干扰接地成为了通信工程中的重要问题。
本文将介绍一些通信工程中设备抗干扰接地的有效方法，希望能够对相关工程师和从业人员有所帮助。
一、设备抗干扰接地的基本原理设备抗干扰接地的基本原理是通过合理布置接地电阻和接地线路，将设备连接到地面，使得设备能够有效地排除外部电磁干扰，保证设备的正常工作。
通信工程中的电磁干扰主要包括天线收发、射频信号干扰和地电隔离等几种类型。
抗干扰接地应能有效应对这些不同类型的干扰，保证设备工作正常。
1. 合理布置接地电阻接地电阻是决定设备接地效果的重要因素之一。
通过合理布置接地电阻，可以有效地降低设备受到的干扰。
一般来说，接地电阻的选择应根据设备的具体情况和周围环境进行合理的计算和设计。
在通信工程中，可以采用接地电阻网络的形式，将各个设备的接地电阻串联或并联连接起来，形成一个接地网络，提高整体的接地效果。
2. 使用专用的接地材料在通信工程中，为了提高设备的抗干扰能力，可以使用专用的接地材料。
这些接地材料具有较好的导电性能和抗腐蚀能力，能够有效地改善设备的接地效果，降低干扰的影响。
这些材料还具有较好的耐高温和耐腐蚀能力，能够在恶劣的环境条件下保持良好的接地效果。
3. 加强接地线路的设计和布置接地线路是设备抗干扰接地中的重要组成部分，它能够将设备连接到地面，形成一个完整的回路，起到抗干扰的作用。
在通信工程中，接地线路的设计和布置应能够保证其电阻和电感较小，同时还需考虑到其与其他设备和电气设施的连接方式，避免发生干扰和安全事故。
4. 采用屏蔽和滤波技术在通信工程中，为了进一步提高设备的抗干扰能力，可以采用屏蔽和滤波技术。
屏蔽技术主要是通过在设备周围设置屏蔽罩或导电膜，隔离外部的电磁干扰，降低干扰的影响。
仪器仪表的抗干扰措施
仪器仪表的抗干扰措施1.电磁屏蔽：电磁波是仪器仪表最常见的干扰源之一、为了保护仪器仪表不受电磁波的干扰，可以在仪器周围设置金属屏蔽罩或屏蔽房，有效地隔离了外界的电磁波。
同时，在设计仪器的电路时，可以采用差模输入、偏置电压屏蔽等技术，来提高仪器的抗电磁干扰能力。
2.过滤和滤波技术：在仪器的电源输入、信号输入和输出等接口处，可以加装滤波电路，对电源或信号进行过滤，除去高频噪声和电磁干扰。
滤波技术常用的方法有低通滤波、带通滤波等，可以根据具体的需求进行选择和调整。
3.地线和接地：仪器仪表的地线和接地是抗干扰的重要手段。
通过合理设计和布线，将仪器仪表的接地电路与其他设备的接地点连接在一起，形成共同的地点，从而减小仪器仪表受到的电磁干扰。
在接地线路中，还可以采用接地网络、电流环路的方法，来提高抗干扰能力。
4.逆变器和放大器设计：对于大部分仪器仪表来说，逆变器和放大器都是重要的部分。
在逆变器的设计过程中，可以采用串联电抗、并联电容等方法，对输入信号进行滤波和调节，减小干扰信号的影响。
在放大器的设计中，可以采用差分输入、共模抑制等方法，提高放大器的抗干扰能力。
5.绝缘和屏蔽技术：绝缘和屏蔽技术在仪器仪表的抗干扰措施中也是非常重要的一部分。
通过合理设计绝缘和屏蔽结构，可以在一定程度上将仪器与外界的干扰隔离开来，保护仪器的正常工作。
6.温度和湿度控制：温度和湿度的变化也可能对仪器的性能产生影响。
为了保证仪器仪表的稳定性和精确性，在使用仪器仪表的过程中要控制好环境的温湿度，并且对于一些对温度和湿度比较敏感的仪器，还可以采取外部冷却装置和湿度控制设备等措施。
总而言之，仪器仪表的抗干扰措施包括电磁屏蔽、过滤和滤波技术、地线和接地、逆变器和放大器设计、绝缘和屏蔽技术以及温度和湿度控制等。
只有采取有效的抗干扰措施，才能确保仪器仪表在复杂的工作环境中能够正常工作，提高仪器仪表的可靠性和准确性。
防止高频干扰的方法
防止高频干扰的方法高频干扰是指在电子通信中，由于高频信号的干扰导致通信质量下降或无法正常进行的现象。
为了解决这个问题，人们采取了一系列的方法来减少或消除高频干扰的影响。
本文将介绍几种常见的防止高频干扰的方法。
一、屏蔽方法屏蔽是最常见的防止高频干扰的方法之一。
它利用屏蔽材料将电子设备或通信线路包裹起来，阻挡高频信号的干扰。
屏蔽材料通常采用金属材料，如铜、铝等，具有良好的导电性和屏蔽性能。
在设计电子设备或布置通信线路时，应合理选择屏蔽材料，确保其能够有效地屏蔽高频干扰。
二、滤波器方法滤波器是防止高频干扰的另一种常用方法。
滤波器可以通过选择特定频率的信号，将高频干扰滤除，保留所需信号。
常见的滤波器有低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
通过合理选择滤波器的参数，可以有效地降低高频干扰对通信系统的影响。
三、接地方法接地是防止高频干扰的重要手段之一。
通过将电子设备或通信线路的金属外壳与地面连接，可以将高频干扰的电荷导入地面，减少对设备或线路的影响。
在接地中，要保证接地电阻的低阻值，以提高接地效果。
此外，还可以采取屏蔽层接地、信号线接地等方法，进一步提高防止高频干扰的效果。
四、距离隔离方法距离隔离是一种有效的防止高频干扰的方法。
通过增加设备或线路之间的距离，可以减少高频干扰的传播和影响范围。
在设计电子设备或布置通信线路时，可以合理规划设备之间的距离，避免高频干扰的传递。
五、抗干扰设计方法抗干扰设计是防止高频干扰的综合性方法。
它包括电路设计、信号处理、电磁兼容性等方面的内容。
在电路设计中，可以采用抗干扰电路和滤波电路来降低高频干扰的影响。
在信号处理方面，可以采用差分信号传输、编码解码等技术来提高信号的抗干扰能力。
在电磁兼容性方面，可以通过减少电磁辐射、提高抗电磁辐射能力等措施来降低高频干扰。
六、培训和教育方法为了防止高频干扰对电子设备和通信系统的影响，人们还可以通过培训和教育的方式提高工程师和操作人员的防干扰意识和技能。
解决抗干扰措施
解决抗干扰措施
解决抗干扰问题可从解决来自自动化装置内部干扰和外部干扰两个方面来考虑。
(1) 微机保护测控装置①硬件采取接地、屏蔽、抑弧(如二极管跨接于线圈)、光电隔离、数字滤波、退耦、软件陷阱、自检等措施抑制或消除干扰。
②装置外壳采用导电箱体，改善设备接地性能和防磁能力。
③要对元器件老化筛选严格把关，保证其性能的稳定。
尽量切断各种电磁耦合的途径。
注意保证光电耦合器件的耐压水平。
④尽可能采用直流220V供电。
采用不停电电源时宜采用在线式UPS或不停电逆变电源。
若采用交流电源宜加低通滤波器和1：1隔离变压器，以抑制和消除高频干扰信号。
⑤对于保护和外回路直接相连的部分，应经过光耦回路隔离。
⑥必要时在软件中增加延时模块，消除伪遥信。
如针对信...。
抗干扰的措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件
数控车床如何抗干扰数控车床作为cnc机床自然也会像其他的电子仪器仪表一样受到众多的干扰，所以面对有可能发生的干扰我们必须有应对的措施，抗干扰的措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等。
①屏蔽技术:屏蔽是目前采用最多也是最有效的一种方式。
屏蔽技术切断辐射电磁噪声的传输途径通,常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来,使屏蔽体内外的场相互隔离,切断电磁辐射信号,以保护被屏蔽体免受干扰,屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。
在实际工程应用时,对于电场干扰时,系统中的强电设备金属外壳(伺服驱动器、变频器、驱动器、开关电源、电机等)可靠接地实现主动屏蔽;敏感设备如智能纠错装置等外壳应可靠接地,实现被动屏蔽;强电设备与敏感设备之间距离尽可能远;高电压大电流动力线与信号线应分开走线,选用带屏蔽层的电缆,对于磁场干扰,选用高导磁率的材料,如玻莫合金等,并适当增加屏蔽体的壁厚;用双绞线和屏蔽线,让信号线与接地线或载流回线扭绞在一起,以便使信号与接地或载流回线之间的距离最近;增大线间的距离,使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小;敏感设备应远离干扰源强电设备变压器等。
②隔离技术:隔离就是用隔离元器件将干扰源隔离,以防干扰窜入设备,保证电火花机床的正常运行。
常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。
(1)光电隔离:光电隔离能有效地抑制系统噪声,消除接地回路的干扰。
在智能纠错系统的输入和输出端,用光耦作接口,对信号及噪声进行隔离;在电机驱动控制电路中,用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。
(2）变压器隔离是一种用得相当广泛的电源线抗干扰元件,它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离,从而解决地线环路电流带来的设备与设备之间的干扰,同时隔离变压器对于抗共模干扰也有一定作用。
隔离变压器对瞬变脉冲串和雷击浪涌干扰能起到很好的抑制作用,对于交流信号的传输,一般使用变压器隔离干扰信号的办法。
电气工程中自动化设备的抗干扰措施
电气工程中自动化设备的抗干扰措施电气工程中自动化设备抗干扰措施是保证自动化设备稳定运行的重要手段，有效的抗干扰措施可以提高设备的可靠性和安全性。
本文将介绍一些常见的抗干扰措施。
1. 接地保护：良好的接地系统是抗干扰的基础。
通过良好的接地保护，可以减轻电气设备受到地面电流、雷电、电磁干扰等因素的影响。
2. 屏蔽措施：屏蔽是抗干扰的重要手段之一。
可以通过使用金属屏蔽或电磁波吸收材料对电气设备进行屏蔽，减少外部电磁干扰的影响。
3. 滤波措施：通过使用滤波器对电气设备进行滤波处理，可以消除电源线上的高频噪声和电磁干扰，保证设备的正常运行。
4. 绝缘措施：绝缘是电气设备保护的重要手段。
可以通过使用绝缘材料、绝缘墙等手段，提高设备的绝缘水平，避免电气设备受到外界干扰的影响。
5. 接线规范：合理的接线规范可以降低电气设备发生故障的概率。
在进行接线时，应尽量避免线缆交叉、过长、过密等情况，减少电气干扰。
6. 系统优化：通过对自动化系统进行优化，可以提高系统的抗干扰能力。
对控制系统进行参数调整、优化信号处理程序等。
7. 地域环境考虑：在电气设备的选址、建设和运行中，需要充分考虑设备所处环境的电磁环境、温度湿度等因素，做好相应的抗干扰措施。
8. 过电压保护：通过使用过电压保护设备，可以防止系统因外界雷电等因素引起的过电压，保护电气设备的安全运行。
10. 定期维护：定期进行设备的维护和检查，对于发现的故障和问题及时处理，保证设备的正常运行。
抗干扰措施是电气工程中保证自动化设备稳定运行的关键环节。
通过合理的接地保护、屏蔽措施、滤波措施、绝缘措施、合理的接线规范、系统优化、地域环境考虑、过电压保护、合理的线缆布置以及定期维护等措施的综合应用，可以有效降低外界干扰对设备的影响，提高自动化设备的可靠性和安全性。
传导干扰解决方法
传导干扰解决方法
传导干扰解决方法包括以下几点：
1. 隔离干扰源：通过将干扰源与敏感元件隔离来减少传导干扰。
这可以通过在信号线或电源线上使用磁珠、电容、电感等元件来实现。
2. 滤波：使用滤波器可以滤除传导干扰。
滤波器可以抑制信号线上的噪声，减小传导干扰的幅度。
常见的滤波器包括RC滤波器、LC滤波器等。
3. 接地：良好的接地可以减少传导干扰。
接地可以消除地线上的电压，减少信号线上的噪声干扰。
4. 屏蔽：使用屏蔽材料可以将信号线或电源线包裹起来，以减少电磁场对信号线的干扰。
常见的屏蔽材料包括金属网、导电布等。
5. 电缆选择：选择具有抗干扰性能好的电缆，如双绞线、同轴电缆等，可以减少传导干扰的传播。
6. 软件处理：通过软件算法对信号进行处理，以减小传导干扰对系统的影响。
常见的算法包括数字滤波、傅里叶变换等。
以上是常见的传导干扰解决方法，具体实施需要根据实际情况进行选择和应用。
工控系统的屏蔽和接地抗干扰技术
工控系统的屏蔽和接地抗干扰技术工控系统的屏蔽和接地抗干扰技术孟传良（贵州工业大学控制技术研究所）摘要：屏蔽是抑制干扰的重要方法。
而良好的接地则是使工业控制机系统稳定运行、消除干扰的重要措施。
屏蔽和接地两大技术之间的联系密切，如果应用得法，可以明显提高系统的抗干扰能力。
论述了工控系统工程中使用屏蔽和接地技术的诸多要点。
关键词：控制；抗干扰；可靠性；屏蔽；接地一、引言工业现场动力线路密布，设备启停运转繁忙，因此存在严重的电场和磁场干扰。
而工业控制系统又有几十乃至几百个输入输出通道分布在其中，导线之间形成相互耦合是通道干扰的主要原因之一。
它们主要表现为电容性耦合、电感性耦合、电磁场辐射三种形式。
在工业控制系统中，由前两种耦合造成的干扰是主要的，第三种是次要的。
它们对电路主要造成共模形式的干扰。
可以等效为图1中的干扰源Ecm。
众所周知，地球是一个静电容量很大的导体，其电位非常恒定。
如果把一个导体与大地紧密连接，那么该导体的电位也是恒定的。
通常我们把它的电位叫作零电位，它是电位的参考点。
然而，工程上不可能做到这种紧密连接，总是存在一定的接地电阻。
当有电流经该导体入地时，它的电位就有波动。
于是，不同的接地点之间的电位就会有差异。
当我们用一根导线连接不同的接地点时，在导线中就可能有电流流动，这称为地环电流。
接地抗干扰技术就是解决以地环电流为中心的一系列技术问题。
图1 等效示意了信号源地线和放大器地线之间的电位差形成的干扰源EG，它对电路主要造成共模形式的干扰。
图1 地电位差和电磁干扰造成的共模电压的等效图然而，由干扰源Ecm和EG形成的共模电压，其中一部分会转换成差模电压，直接对电路造成干扰。
假设信号源Es=0，即只考虑干扰源Ecm和EG的作用时。
因为i1回路和i2 回路阻抗不相等，因此，回路电流i1和i2也不相等。
于是两个电流的差在放大器的输入电阻上形成了差模电压。
采取合适的屏蔽和正确的接地措施就可以减少和消除这些干扰。
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抗干扰的接地处理及屏蔽处理
抗干扰接地处理的主要内容：（1）避开地环电流的干扰；（2）降低公共地线阻抗的耦合干扰。
“一点接地”有效地避开了地环电流；而在“一点接地”前提下，并联接地则是降低公共地线阻抗的耦合干扰的有效措施；它们是工业控制系统采用的最基本的接地方法。
工业控制系统接地的含义不一定就是接大地。
例如直流接地只是定义电路或系统的基准电位。
它可以悬浮，但要求与大地严格绝缘。
通常，其绝缘电阻要达到50 MΩ以上。
直流地悬浮隔离了交流地网的干扰，经济简便，工程中经常使用。
直流地悬浮的缺点是机器容易带静电，如果该静电电位过高，会损坏器件，击伤操作人员等等；而且，如果这时直流地与大地的绝缘电阻减小，可能会产生很多原先没有想到的干扰。
直流地接大地，按照国家标准，要埋设一个不大于４Ω的独立接地体。
但无论直流地悬浮或者接大地，直流地与大地之间的电位都存在着间接或者直接的关系。
工业控制机所操作的各种输入输出信号之间接地是否合理，不只是形成相互耦合干扰的问题，有时还危及计算机系统的安全。
在实际的工业控制系统中，各种通道的信号频率大多在１MHz内，属于低频范围。
因此，谈谈低频范围的接地。
1. 串联接地
在串联接地方式中，各电路各有一个电流i1、i2、i3等流向接地点。
由于地线存在电阻，因此，每个串联接点的电位不再是零，于是各个电路间相互发生干扰。
尤其是强信号电路将严重干扰弱信号电路。
如果必须要这样使用，应当尽力减小公共地线的阻抗，使其能达到系统的抗干扰容限要求。
串联的次序是：最怕干扰的电路的地应最接近公共地，而最不怕干扰的电路的地可以稍远离公共地。
2. 并联接地
并联接地方式：在工业控制机中的模拟通道和数字通道采用并联接地。
并联接地中各个电路的地电位只与其自身的地线阻抗和地电流有关，互相之间不会造成耦合干扰。
因此，有效地克服了公共地线阻抗的耦合干扰问题，工业控制机应当尽量采用并联接地方式。
值得注意的是，虽然采用了并联接地方式，但是地线仍然要粗一些，以使各个电路部件之间的地电位差尽量减小。
这样，当各个部件之间有信号传送时，地线环流干扰将减小。
工业现场的干扰来源是多渠道的，针对不同的项目和不同的现场，应该有不同的处理方法。
屏蔽和接地是由工控系统开发者操作的一项技术内容。
能否正确设计和利用它们，不仅关系到系统安全稳定地运行、良好地抑制干扰，而且是工控项目开发者是否成熟的重要标志。
工控系统的屏蔽处理
工业现场动力线路密布，设备启停运转繁忙，因此存在严重的电场和磁场干扰。
而工业控制系统又有几十乃至几百个甚至更多的输入输出通道分布在其中，导线之间形成相互耦合是通道干扰的主要原因之一。
它们主要表现为电容性耦合、电感性耦合、电磁场辐射三种形式。
在工业控制系统中，由前两种耦合造成的干扰是主要的，第三种是次要的。
它们对电路主要造成共模形式的干扰。
众所周知，地球是一个静电容量很大的导体，其电位非常恒定。
如果把一个导体与大地紧密连接，那么该导体的电位也是恒定的。
我们把它的电位叫作零电位，它是电位的参考点。
然而，工程上不可能做到这种紧密连接，总是存在一定的接地电阻。
当有电流经该导体入地时，它的电位就有波动。
于是，不同的接地点之间会有电位差。
当我们用一根导线连接不同的接地点时，在导线中就可能有电流流动，这称为地环电流。
接地抗干扰技术就是解决以地环电流为中心的一系列技术问题。
1. 电场耦合的屏蔽和抑制技术
克服电场耦合干扰最有效的方法是屏蔽。
因为放置在空心导体或者金属网内的物体不受外电场的影响。
请注意，屏蔽电场耦合干扰时，导线的屏蔽层最好不要两端连接当地线使用。
因在有地环电流时，这将在屏蔽层形成磁场，干扰被屏蔽的导线。
正确的作法是把屏蔽层单点接地，一般选择它的任一端头接地。
造成电场耦合干扰的原因是两根导线之间的分布电容产生的耦合。
当两导线形成电场耦合干扰时，导线１在导线２上产生的对地干扰电压VN为：V1和ω是干扰源导线1的电压和角频率；R和C2G是被干扰导线2的对地负载电阻和总电容；C12是导线1和导线2之间的分布电容。
从式(2)可以看出，在干扰源的角频率ω不变时，要想降低导线2上的被干扰电压VN ，应当减小导线1的电压V1，减小两导线之间的分布电容C12，减小导线2对地负载电阻R以及增大导线2对地的总电容C2G。
在这些措施中，可操作性最好的是减小两导线之间的分布电容C12。
即采用远离技术：弱信号线要远离强信号线敷设，尤其是远离动力线路。
工程上的“远离”概念，通常取干扰导线直径的40倍，即认为足够了。
同时，避免平行走线也可以减小C12。
2. 磁场耦合的抑制技术
抑制磁场耦合干扰的好办法应该是屏蔽干扰源。
大电机、电抗器、磁力开关和大电流载流导线等等都是很强的磁场干扰源。
但把它们都用导磁材料屏蔽起来，在工程上是很难做到的。
通常是采用一些被动的抑制技术。
当回路1对回路2造成磁场耦合干扰时，其在回路2 上形成的串联干扰电压VN为：
VN=jωBAcosθ(3) ，式中，ω是干扰信号的角频率；B是干扰源回路1形成的磁场链接至回路2处的磁通密度；A为回路2感受磁场感应的闭合面积，θ是和两个矢量的夹角。
可以看出，在干扰源的角频率ω不变时，要想降低干扰电压VN，首先应当减小B。
对于直线电流磁场来说，B与回路1流过的电流成正比，而与两导线的距离成反比。
因此，要有效抑制磁场耦合干扰，仍然是远离技术。
同时，也要避免平行走线。
3. 屏蔽线的使用
屏蔽线的接地有三种情况，即：单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。
（1）单端接地方式：假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻RL之后，再通过屏蔽层返回信号源。
因为i1与i2大小相等方向相反，所以它们产生的磁场干扰相互抵消。
这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。
同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。
（2）两端接地方式：由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的迭加，所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。
因此，它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。
单端接地方式
与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。
（3）屏蔽层悬浮：只有屏蔽电场耦合干扰能力，而无抑制磁场耦合干扰能力。
4 . 双绞线的使用
如果双绞线的绞扭一致的话，那么这些小回路的面积相等而法方向相反，因此，其磁场干扰可以相互抵消。
双绞线的结构对电场耦合干扰的抑制毫无能力。
当给双绞线加上屏蔽层后，一个价廉物美的传输线就诞生了。
根据国外专家的实验测定，屏蔽层接地方法不同对磁场干扰的抑制dB数也不同。
（1）单端接地方式，对磁场干扰具有高达55dB的衰减能力。
可见，双绞线确实有很好的效果。
（2）两端接地方式，地线阻抗与信号线阻抗不对称，地环电流造成了双绞线电流不平衡，因此降低了双绞线抗磁场干扰的能力，只有13dB的磁场干扰衰减能力。
（3）使用屏蔽双绞线，其屏蔽层一端接地，另一端悬空，因此屏蔽层上没有返回信号电流，所以它的屏蔽层只有抗电场干扰能力，而无抑制磁场耦合干扰能力。
与单端接地方式一样衰减55dB。
（4）屏蔽层单端接地，而另一端又与负载冷端相连，因此它具有两端接地方式的效果，但它的屏蔽层上的电流由于被双绞线中的一根分流，又比两端接地方式稍差。
具有77dB的衰减。
（5）屏蔽层双端接地，具有一定的抑制磁场耦合干扰能力，加上双绞线本身的作用，因此具有63dB的衰减。
（6）屏蔽层和双绞线都两端接地，其效果具有28dB 衰减。
双绞线最好的应用是作平衡式传输线路。
因为两条线的阻抗一样，自身产生的磁场干扰或外部磁场干扰都可以较好的抵消。
同时，平衡式传输又独具很强的抗共模干扰能力，因此成为大多数计算机网络的传输线。
例如，物理层采用RS422A或RS485通信接口，就是很好的平衡传输模式。