自动化装置抗干扰的措施.doc

自动化装置抗干扰的措施 　　摘要：电磁干扰的形式和种类很多，抗电磁干扰的方法和手段也很多,文中可能会有许多不当之处，仅希望能够加深我们对电磁干扰的方法和手段的理解，提高全行业自动化装置抗电磁干扰的能力，为系统提供可靠、安全的优质产品 　　关键词：电磁；抗干扰；放电 　　 　　电磁兼容 现代自动化装置抗电磁干扰能力方面非常关注的目标。许多同行专业 士已作了大量的工作，制定了相关的标准和试验方法。在抗电磁干扰方面，也有许多论文发表，大家从理论到实践提出了许多提高产品抗电磁干扰能力的措施。以下是针对 “静电放电干扰、快速瞬变干扰和辐射电磁场干扰电磁干扰”采取的一些措施和方法，供大家参考。 　　 　　1抗静电放电干扰 　　 　　静电放电干扰试验，主要是模拟人体带静电以后，操作自动化装置时，将产生静电放电现象，对保护装置造成影响和破坏，其防护措施简述如下： 　　面板上的开关、拨码开关、信号灯、按钮、液晶显示屏都有可能将静电放电干扰引入到装置内部，引起装置内部电路元器件的失效和损坏，所以没有必须的话，尽量少放，对于的必须的液晶显示屏等都应该认真的考虑硬件、软件方面的防护，在这方面应该注意两点： 　　面板和器件都要可靠接地，使静电放电电流有一个良好的接地通道,因为对于脆弱的装置，静电放电过程中放电火花产生的高频辐射干扰，可能引起装置的混乱和误动。 　　器件内部电路与金属外壳的电气间隙要足够大。使高压静电不至于由于间隙过小产生击穿现象，进入器件的内部电路。 　　装置采用整体式金属机壳、整体式金属面板，比插件式金属面板要好得多。 　　因为机箱外壳整体面板，容易可靠接地，但采用了整体金属面板，还要设计专门的接地线，仅仅依靠金属面板的固定螺钉或面板与机箱的金属铰链实现接地,这样很不可靠，很容易在静电放电干扰过程中出问题，金属面板上要有专门的接地螺钉或其它措施通过专用接地线实现可靠接地。 　　插件式面板、接地困难，常常只能够靠面板背面与机箱框架的接触实现接地连结，面板上喷漆的漆膜或铝型材的氧化膜都不导电，且很难清除。无法保证面板与金属机箱框架之间形成良好的电接触。 　　如果通过插件印制板布排专门的面板接地线，往往是得不偿失，很可能把静电放电过程中产生的高电压大电流直接引入到印制板上一一形成“干扰地线”，使装置抗静电放电干扰的能力更加脆弱。同时该地线还有可能对一些导电回路的绝缘性能带来不利的影响。 　　对整体面板最好能实行整体面膜覆盖。对整体面板实行面膜覆盖，可将面板上的显示器、信号灯、按键等等都保护起采，只要面膜的强度足够高(一般的绝缘面膜都能满足要求)，当把静电高压施加到面膜上时，根本就没有放电现象发生，也就不会有静电放电干扰了。 　　 　　2 快速瞬变干扰的防护 　　 　　快速瞬变干扰脉冲的主要特点是幅值高，前沿陡，脉冲尖，重复率高。干扰脉冲的前沿特别陡，只有5个纳秒，半峰宽度只有50纳秒，其频谱分布非常宽，理论计算达70MHz(要用200MHz以上的示波器才能很好的观测)。且脉冲的幅值很高， 家标准规定3级为2KV，4级为4KV,对频谱这样宽幅值又很高的干扰进行抑制并非易事，现代的产品中不能满足快速瞬变干扰要求的最多，这也是不少产品开发人员头等的难题。由于快速瞬变脉冲的特点，其干扰传播方式虽以传导为主，但由于其频谱带宽所致利用分布电容也是其重要传播方式之一，还有一部分是通过空间辐射进行干扰，可见要求我们产品设计人员对装置进行全面考虑，整体防护。 　　2.1 元器件选用：元器件选择的要求、方法很多，就自动化装置而言，在满足功能要求的前提下，尽量保证以下几点： 　　CPU最好选择自带队RAM、EPROM、E2PROM，不用扩展，使地址总线、数据数总线都不出芯片。CPU如不带 E2PROM，存放定值可选用I2C总线的E2PROM芯片。A/D转换最好选用模数隔离的芯片，或用V／F转换后用光耦进行隔离。CPU的 I／O口线都用要光电隔离器进行隔离。CPU回路要单独供电，并用DC／DC电源模块进行隔离，以保证外部进来的干扰与CPU回路最大限度的隔离。 　　2.2 印制板和电路布局 　　多层印制板的选用是抑制干扰的一个很好手段，其电源回路具有很大的板间电容，可抑制电源上的各种干扰脉冲，器件间的布线也更简洁、短少、方便，可大大减少各回路间的串扰耦合。 　　2.3 装置输入、输出回路的配线和布线 　　自动化装置的特点是有大量的输入、输出回路，，如电源回路、电压回路、电流回路，开入回路、开出回路等，由于整屏布线时很难把他们一一分开，分别布置，它们常常都是捆扎在一起，由电缆通过各种沟、槽通道连到各个取样点或控制点，因此，通过分布电容的锅台，各个输入、输出回路，都可能会引入干扰。对这样的输入、输出线，在装置内部的布