更新时间: 2023-10-25
干扰的传播途径
在计算机控制系统的现场往往有许多强电设备,它们在起动和生产过程中将产生干扰电磁场,另外还有来自空间传播的电磁波和雷电干扰,以及高压输电线周围交变磁场的影响等。干扰传播途径主要有:电场耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。
电场耦合:又称静电耦合,是通过电容耦合窜入其它线路的。两根导线之间会构成分布电容,印制电路板上各印制电线之间、变压器线匝之间和绕线之间都会构成分布电容。这些分布电容的存在可以为干扰信号提供干扰电抗通道,电场干扰就可以由该通道窜入系统,形成干扰。
磁场耦合:在任何载流导体周围都会产生磁场,当电流变化时会产生交变磁场,该磁场必然会在其周围的闭合回路中产生感应电势引起干扰,它是通过导体间互感耦合进来的。在设备内部,线圈或变压器的漏磁也会引起干扰;在设备外部,平行架设的两根导线也会产生干扰。电磁辐射会造成磁场耦合干扰,如高频电流流过导体时,在该导体周围便产生了向空间传播的电磁波。这些干扰极易通过电源线和长信号线耦合到计算机中。另外,长线干扰具有天线效应,即能够辐射干扰波和接受干扰波。
公共阻抗耦合:是由于电流流过回路间公共阻抗,使得一个回路的电流所产生的电压降影响到另一回路。在计算机控制系统中,普遍存在公共耦合阻抗,例如,电源引线、印刷电路板上的地和公共电源线、汇流排等。这些汇流排都都具有一定的阻抗,对于多回路来讲,就是公共耦合阻抗。当流过较大的数字信号电流时,其作用就像是一根天线,将干扰引入到各回路中。同时,各回流条之间具有电容,数字脉冲可以通过这个电容耦合过来。印制板上的地,实质上就是公共回流线,由于它仍然具有一定的电阻,各电路之间就通过它产生信号耦合。