第十三章：第二节检测技术中的 电磁兼容原理 一、电磁兼容(EMC)概念 我国从20世纪80年代至今已制定了上百个 电磁兼容的国家标准，强制要求多数电气设备必 须通过相关电磁兼容标准的性能测试，否则为不 合格产品。通俗地说，电磁兼容是指电子系统在 规定的电磁干扰环境中能正常工作的能力，而且 还不允许产生超过规定的电磁干扰。 2023/7/16
2023/7/16 1 第十三章：第二节 检测技术中的 电磁兼容原理 一、电磁兼容（EMC）概念 我国从２０世纪80年代至今已制定了上百个 电磁兼容的国家标准，强制要求多数电气设备必 须通过相关电磁兼容标准的性能测试，否则为不 合格产品。通俗地说，电磁兼容是指电子系统在 规定的电磁干扰环境中能正常工作的能力，而且 还不允许产生超过规定的电磁干扰
二、电磁干扰的来源 电磁干扰源分为两大类：自然界干扰 源和人为干扰源，后者是检测系统的主要干 扰源。 1.自然界干扰源包括地球外层空间的宇 宙射电噪声、太阳耀斑辐射噪声以及大气层 的天电噪声。后者的能量频谱主要集中在 30MHz以下，对检测系统的影响较大。 2.人为干扰源又可分为有意发射干扰源 和无意发射干扰源。 2023/7/16
2023/7/16 2 二、电磁干扰的来源 电磁干扰源分为两大类：自然界干扰 源和人为干扰源，后者是检测系统的主要干 扰源。 1.自然界干扰源包括地球外层空间的宇 宙射电噪声、太阳耀斑辐射噪声以及大气层 的天电噪声。后者的能量频谱主要集中在 30MHz以下，对检测系统的影响较大。 2.人为干扰源又可分为有意发射干扰源 和无意发射干扰源
自然界干扰源和人为干扰源 X光机产生大功率 高频干扰 闪电产生电磁场干扰 2023/7/16 3
2023/7/16 3 自然界干扰源和人为干扰源 X光机产生大功率 高频干扰 闪电产生电磁场干扰
自然界干扰源和人为干扰源（续） 变电站会产生 50Hz的高次 谐波干扰以及 电晕放电干扰 雷达会产生大功率高频干扰 2023/7/16
2023/7/16 4 自然界干扰源和人为干扰源（续） 雷达会产生大功率高频干扰 变电站会产生 50Hz的高次 谐波干扰以及 电晕放电干扰
电吹风机干扰电视机的演示 电吹风机产 生的电磁波干扰 以两种途径到达 电视机：一是通 过共用的电源插 座，二是以空间 电磁场传输的方 式由电视机的天 线接收。应设法 切断这些干扰途 径。 2023/7116
2023/7/16 5 电吹风机干扰电视机的演示 电吹风机产 生的电磁波干扰 以两种途径到达 电视机：一是通 过共用的电源插 座，二是以空间 电磁场传输的方 式由电视机的天 线接收。应设法 切断这些干扰途 径
路和场的干扰 路的干扰必须在干扰源和被干扰对象之 间有完整的电路连接，干扰沿着这个通路到 达被干扰对象。例如通过电源线、变压器引 入的干扰；场的干扰不需要沿着电路传输， 而是以电磁场辐射的方式进行。例如，电源 线对传感器的信号线的电场耦合干扰；又如 电焊机电缆上的强电流对信号线的磁场耦合 干扰。 2023/7/16
2023/7/16 6 路和场的干扰 路的干扰必须在干扰源和被干扰对象之 间有完整的电路连接，干扰沿着这个通路到 达被干扰对象。例如通过电源线、变压器引 入的干扰 ；场的干扰不需要沿着电路传输， 而是以电磁场辐射的方式进行。例如，电源 线对传感器的信号线的电场耦合干扰；又如 电焊机电缆上的强电流对信号线的磁场耦合 干扰
1.通过路的干扰 由泄漏电阻 引起的干扰 220V 50Hz 1-干扰源2-仪器输入端子3-仪器的输入电阻R。-漏电阻 当仪器的信号输入端子与220V电源进线端子之 间产生漏电、印制电路板上前置级输入端与整流电 路存在漏电等情况下，噪声源可以通过这些漏电电 阻作用于有关电路而造成干扰。被干扰点的等效阻 抗越高，由泄漏电阻而产生的干扰影响越大。 2023/7/16
2023/7/16 7 1．通过路的干扰 由泄漏电阻 引起的干扰 当仪器的信号输入端子与220V电源进线端子之 间产生漏电、印制电路板上前置级输入端与整流电 路存在漏电等情况下，噪声源可以通过这些漏电电 阻作用于有关电路而造成干扰。被干扰点的等效阻 抗越高，由泄漏电阻而产生的干扰影响越大。 1-干扰源 2-仪器输入端子 3-仪器的输入电阻 R -漏电阻
由共阻抗耦合引起的干扰 当两个或两个以上的 电路共同享有或使用一段 公共的线路，而这段线路 又具有一定的阻抗时，这 信号 个阻抗成为这两个电路的 共阻抗。第二个电路的电 流流过这个共阻抗所产生 的压降就成为第一个电路 正确接线 的干扰电压。常见的例子 负载（喇叭）的电流较大 是通过接地线阻抗引入的 它与放大器的负电源线共用了 共阻抗耦合干扰。 一段地线，在地线的微小电阻 上产生了压降，造成了干扰。 2023/7116
2023/7/16 8 负载（喇叭）的电流较大， 它与放大器的负电源线共用了 一段地线，在地线的微小电阻 上产生了压降，造成了干扰。 由共阻抗耦合引起的干扰 当两个或两个以上的 电路共同享有或使用一段 公共的线路, 而这段线路 又具有一定的阻抗时, 这 个阻抗成为这两个电路的 共阻抗。第二个电路的电 流流过这个共阻抗所产生 的压降就成为第一个电路 的干扰电压。常见的例子 是通过接地线阻抗引入的 共阻抗耦合干扰。 负载 电流 干扰 压降 正确接线
由电源配电 回路引入的 干扰 交流供配电线路在工业现场的分布相当于一个吸 收各种干扰的网络，而且十分方便地以电路传导的形 式传遍各处，经检测装置的电源线进入仪器内部造成 干扰。最明显的是电压突变和交流电源波形畸变，它 使工频的高次谐波（从低频一直延伸至高频)经电源 线进入仪器的前级电路。例如，由调压或逆变电路中 的晶闸管引起的大功率高次谐波干扰；又如开关电源 经电源线往外泄漏出的几百千赫兹尖脉冲干扰。 2023/7/16
2023/7/16 9 由电源配电 回路引入的 干扰 交流供配电线路在工业现场的分布相当于一个吸 收各种干扰的网络, 而且十分方便地以电路传导的形 式传遍各处，经检测装置的电源线进入仪器内部造成 干扰。最明显的是电压突变和交流电源波形畸变，它 使工频的高次谐波 (从低频一直延伸至高频) 经电源 线进入仪器的前级电路。例如，由调压或逆变电路中 的晶闸管引起的大功率高次谐波干扰；又如开关电源 经电源线往外泄漏出的几百千赫兹尖脉冲干扰
2.通过场的干扰 由电场耦合引起的干扰： 电场耦合实质上是电容性耦合。要减 少电源线对信号线的电场耦合干扰，就必 须减小两者间的分布电容，必须尽量保持 电路和信号线的对地平衡，布线时，多采 用双绞扭屏蔽线。 带电物体产生的电场 2023/7/16 10
2023/7/16 10 2．通过场的干扰 由电场耦合引起的干扰： 电场耦合实质上是电容性耦合。要减 少电源线对信号线的电场耦合干扰，就必 须减小两者间的分布电容，必须尽量保持 电路和信号线的对地平衡，布线时，多采 用双绞扭屏蔽线。 带电物体产生的电场