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什么是电磁干扰?
电磁干扰(EMI)是一种影响电路因为或者电磁感应或外部发出的电磁辐射。EMI是由一个电气或电子系统的干扰到由其操作产生的电磁场引起的另一个电源。
电磁(EM)波产生时,一个电场与a接触磁场。EM波在真空中具有3.0×108 m / s的恒定速度。EM波可以通过任何东西行进,例如空气,水,固体材料或真空。
下图显示了EM光谱用来代表不同类型的EM能量根据他们的频率(或波长)。随着手机、GPS、蓝牙、Wi-Fi和近场通信(NFC)等无线设备和标准的不断增加,我们在日常生活中都会遇到EMI,预计在未来将面临指数级的膨胀。
电磁干扰可发生在广泛的电磁频谱范围内,包括无线电波频率和微波频率。电磁干扰对其他电器造成干扰。任何具有快速变化的设备电流生产电磁排放。
因此,来自一个物体的排放“干扰”另一个物体的排放。当一个EMI干扰另一种EMI时,它会导致电磁场的变形。即使它们不在相同的频率,电磁辐射也会干扰和互相干扰。当频率切换并在电视中时,可以在无线电中听到这种干扰信号变得扭曲,图片变得受到干扰。此后,在射频频谱中,EMI也称为射频干扰。
电磁干扰很容易影响电子设备的工作。一般来说,既然有了流动电通过电子设备中的电路,往往会产生一定量的电磁辐射。从装置1产生的能量通过空气传播通过空气作为辐射传播或耦合到装置2.电缆中。这导致装置2的故障。来自装置1的装置1的能量被称为电磁干扰。
导致电磁干扰是什么?
各种EMI来源下面分解。
电磁辐射环境
一些环境EME的来源包括:
- 从电视传播
- 电台AM,FM和卫星
- 太阳磁场风暴
- 闪电闪烁高电压和高电流
- AiPort雷达,静电放电和白噪声
- 开关电源
- 电弧焊机,电机灌木和电触点
电能质量退化因子
由电源电源供电的设备的操作受到电能质量劣化因素的影响。少数退化因素是:
- 电源线故障
- 电气快速过渡
- 叠加在主电源线上的电噪声
- 电压浪涌,蘸尖,尖峰,高低电压
铁路和批量交通系统
来自铁路和运输系统的一些EMI来源是:
- 列车信号系统
- 火车控制系统的排放
- 跟踪火车控制电路
医疗器械来源
医疗设备的一些来源如下所列:
- 生活支持设备如呼吸机
- 除颤器
- 输液泵
- 电动轮椅
- 遥测
- 像X射线,MRI等的成像系统
电磁干扰类型
EMI在现代环境中很常见,并且可以在很多方面发生。因此,EMI的分类可以在许多方面进行。
一个分类EMI的方法是它在地球上创建的方式。
人造的EMI
人为产生的电磁干扰来自另一种制造的电子设备。当两个信号彼此接近或多个信号以相同的频率通过一个设备时,就会发生这种类型的干扰。一个很好的例子是当汽车里的收音机同时接收到两个电台。
自然的EMI
这种类型的电磁干扰也会影响设备,但它们不是人为产生的,而是由地球和太空的自然现象如闪电、雷暴、宇宙噪声等产生的。
第二种分类方法基于EMI的持续时间。干扰持续时间意味着设备经历干扰的时间段。
持续的EMI
当源连续发射EMI时,它称为连续EMI。来源可以是人造或自然的。EMI作为EMI源和接收器之间存在的长耦合机制发生。这种类型的EMI从像发射连续信号发射的电路等源。
冲动EMI.
这些类型的EMI对于像脉冲的非常短的持续时间发生。因此,它被称为脉冲EMI。源可以是自然的或人为的像EMI的连续类型。理解的良好示例是从开关,照明等发射可能导致电压和电流干扰的信号的噪音。
第三种分类方法基于EMI的带宽。EMI的带宽是指EMI经历的频率范围。基于此EMI被分为窄带和宽带EMI的两种类型。
窄带EMI
这种类型的电磁干扰发生在由振荡器产生的单一频率。它也可以发生由于不同类型的失真在一个发射机。通常,在通信系统中,窄带电磁干扰的作用很小,且易于校正。但是,干涉的限度应控制在限度之内。
宽带EMI
与窄带EMI的主要区别在于这种类型的EMI不会以单个频率发生。在查看磁谱时,这种EMI涵盖了宽频谱并以不同的形式存在。来源可以是自然的或人为的。人制成的源的一个例子是电弧焊接,其中连续发射火花。同样,卫星电视系统的自然来源的示例是太阳耗尽。
EMI联轴器机制
电磁干扰的耦合机制有助于理解电磁干扰是如何从震源产生并到达接收机的。为了纠正电磁干扰引起的问题,必须清楚地了解电磁干扰的本质,以及它如何从源端耦合到接收端。耦合的几种类型是传导耦合、辐射耦合、电容耦合和电感耦合。通过了解耦合机制,可以采取措施减少耦合和干扰水平来降低电磁干扰。
传导联轴器
当EMI排放单独行驶时,会发生传导耦合导体连接源和接收器的电线和电缆。当存在沿着信号行进的路线发生传导时,发生发射的途径并且这被理解为进行的EMI。它可以沿电源线或任何互连电缆出现。传导可能发生在两种模式之一,
共同模式
当使用两种导体时噪声在相同相位发生时发生EMI。例如:电缆的+ ve和-ve
差模
当使用两个导体时,当噪声超出导体上时,据说据说以差分模式操作。
辐射耦合
当源和接收器分离时发生的最常见类型的耦合类型,其大于波长的大距离。由于EMI通过空间向接收器辐射,因此源和接收器之间没有物理接触。从此,当通过空间通过辐射技术从源从源转移到接收器时,它被称为辐射EMI。
电容耦合
这种类型的耦合是在两个连接的设备之间实现的。它发生在从源改变的电压,电容转移到受害者的电荷。
电感耦合
当导体引起基于电磁感应原理在附近放置的另一导体中的干扰时,它产生称为磁耦合EMI的EMI。简单来说,当源和受害者之间存在变化的磁场时,将在受害者电路中引起足够量的电流。这导致从源到受害者的信号传输。
如何降低电磁干扰?
电磁干扰通常在行业中发现,并导致对仪器信号的不利影响。要命名,来自行业的少数EMI来源是可变频率驱动器,软启动电机启动器,克拉加热器控制器,电源触点,交流和狗万app体育,ac和直流发电机,切换电力供应,电源接线,携带扶手,电弧焊接,静电放电,闪电等,EMI必须降低,EMI降低了临界测量和控制信号。
引起EMI噪声的三个基本元素是产生由于噪声影响而受影响的接收设备的噪声源,以及源极和接收器之间的耦合信道。如果这些元件中的任一元素最小化或转移或消除,则可以获得电磁兼容性。下面列出了消除EMI的少量技术。
地面
在行业中,使用地面系统携带信号和返回电流。它们还形成模拟和数字电路的参考,从而保护人员和设备免受故障和闪电。当电流流入接地系统时,它会导致潜在的差异。
当雷击时,它会导致千伏单位的潜在差异。从电路设计开始,应考虑地面系统,使系统适用于所需的安全要求。在草图或对地面问题排除故障排除时,首先需要确定当前传递的位置。
当各种接地重合时,电流可能不会按假定的路径返回。正确的接地取决于几个因素,如频率和阻抗、所需的布线长度和安全问题。
低频应用的最有益的地面是单点地面,如下图所示。当使用敏感电路或电缆时,应避免使用串联连接或菊花链,因为从三个电路流过链接电路的公共接地阻抗的返回电流。
从图中可以看出,电路1的地电位不仅由其通过阻抗Z的返回电流来定义1而且还通过在整个相同阻抗中的电路2和3的返回电流。这种影响称为共同阻抗耦合,并且是噪声耦合的基本手段。
为了避免这个问题,优选平行连接进行接地。由于需要的布线量,实现通常更复杂并且更昂贵。大多数系统利用两个拓扑的混合。
屏蔽
有许多因素恶化EMI,还有一些方法可以减少EMI并能够通过标准。打击EMI的特定方式之一是通过屏蔽。屏蔽是一种减少和调节无线电波,电磁场和静电场耦合的方法。
屏蔽的作用是将电气设备与“外部世界”隔离,并将电缆与电缆所经过的环境分隔开来。盾构的有效性取决于三个因素;反射、吸收和多次反射。
含有在标准导电层中包裹的绝缘导体的电缆被理解为屏蔽电缆。屏蔽可以由编织铜(或类似金属)的股线,螺旋铜带或一些额外的导电聚合物制成。屏蔽电缆通常比非屏蔽电缆更厚,更严格。他们在与他们合作时也需要更全面的护理。
未屏蔽的绞合电缆没有内部屏蔽以减少电磁干扰。或者,它们通过使用双绞线来抵消电磁干扰。这些电缆重量轻,很薄,最适合办公室室内应用局域网或类似的网络电缆系统。
屏蔽电缆通常比非屏蔽电缆更厚,更严格。在与他们一起工作时,他们也需要更全面的照顾。未屏蔽的绞合电缆没有内部屏蔽以减少电磁干扰。或者,它们通过使用双绞线来抵消电磁干扰。这些电缆重量轻,很薄,最适合办公室室内应用局域网或类似的网络电缆系统。
如何减少进行和辐射的EMI?
- 适用于任何干扰的滤波器。
- 使用屏蔽在电缆上。
- 常规接地PCB和柜。
- 维持不同信号电平的电缆之间的分离。
- 防止受害者设备受到不希望的辐射
哪个电缆不受电磁干扰或射频干扰的影响?
光纤电缆是非金属的,并且完全抵抗EMI,因为它们交替地传递电信号的激光脉冲。当电磁场包括在纤维内,光纤没有外部磁场。轻敲信号传输是不希望的,而不切割纤维。
光纤是一种传输敏感数据和保护数据的安全方式。在铜线中,信号会受到电噪声的影响。这可以产生信号传输困难,即使有一个确定的电力变化。金属电缆包括磁场,它更容易进入信号传输和暴露数据。

