《控制系统抗干扰技术》.ppt

（21）耦合途径：指干扰源对受扰体发生作用时电磁能量的传播媒介，也称耦合通道。 （22）传导耦合：干扰源和受扰体之间通过传输导线的电阻、感抗和容抗所产生的耦合。 （23）电感耦合：干扰源和受扰体之间通过交变磁场产生的耦合。 （24）电容耦合：干扰源和受扰体之间通过电场能量产生的耦合。 （25）屏蔽：用来减少电磁场向指定区域穿透的措施。 （26）屏蔽体：为了阻止或减小电磁能量传输而对装置实行封闭或遮蔽的一种阻挡层。它可以是导电的、导磁的、介质的或带有非金属吸收填料的。 （27）电磁屏蔽：用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。 （28）电磁发射：是指从干扰源向外发出电磁能量的现象。电磁兼容技术中的发射包含传导和辐射两种方式。发射往往是无意中产生的，常由电线、电缆等扮演发射的角色。 （29）电磁干扰控制：对设备、分系统或系统的电磁发射和电磁抗扰度进行控制，从而成功地抑制电磁干扰，达到电磁兼容的目的。 90° A相 B相 Z相 1个栅距 正向 反向 → ← A B * 《控制系统抗干扰技术》 机械与汽车工程学院 机械电子工程系 王 玉 琳 139-0551-5972 KL32T@ 课堂学时：24学分：1.5课程性质：选修课考核形式：考查（论文一篇） 本课程的目的与任务 随着微型计算机的广泛应用，抗干扰技术愈来愈引起人们的重视，并且贯穿于机电测控系统的设计、制造、安装以及运行的各个阶段。 面向装备制造业，提高机电测控系统的可靠性和安全性非常重要。人们在不断完善机电测控系统的硬件配置过程中，分析系统受干扰的原因，探讨和提高系统的抗干扰能力，这不仅具有一定的科学理论意义，还具有很高的工程实用价值。 学习本课程可以培养我们完善控制系统设计的能力，保证机电设备能够安全、可靠、正常地运转。 本课程的主要内容 电磁干扰的产生机理 常用元器件的选用方法 常用硬件、软件电磁干扰控制方法 单片机测控系统中主机单元、测量单元、D/A及A/D单元、功率接口单元、人-机对话单元的配置与抗干扰设计 供电电源及印制板设计的抗干扰措施 第一章 电磁干扰控制基础 1.1 电磁干扰的基本概念 随着强电、弱电设备在通信、计算机、自动化等领域的广泛应用，处于同一工作环境中的各种电子、电气电路，因距离过近而相互影响或相互耦合，从而形成电磁干扰（EMI：Electro-Magnetic Interference）。 目前，电磁干扰已经成为许多电子设备与系统在工业现场正常操作、运行的主要障碍之一。 1.1.1 噪声与干扰 （1）日常生活中的“噪声”：多指机械噪声，是指不同频率、不同强度的杂乱声音的组合。 （2）电工学和电子学所指的“噪声”：把那些不需要的电压和电流称作噪声，当这些无用的电压和电流对电路的正常工作产生危害时，就称作“干扰”。 （3）电磁噪声：把电子设备或电气系统中除去有用信号以外的所有电磁信号称为“电磁噪声”。 （4）电磁干扰：由电磁噪声引发的不期望得到的结果，称为“电磁干扰”。 * 如果一个噪声电压使得一个电路产生误动作，它就是一个干扰。 * 噪声不能被完全消除，但可以采取措施将其抑制，直到其不会引发不良后果。 * 噪声是原因，干扰是后果。 （5）失真：电路中因非线性原因而导致的失真，由于其不会耦合进其他电路，所以不认为它是噪声。 （6）有用信号：电路中常常有一些有用的信号耦合进入了电路的其他部分，也认为它是噪声。 （7）电磁噪声的特征（定义）： 所谓电磁噪声，是指一种无用的电磁信号，它具备如下特征： ① 具有随机性和时变性； ② 由电磁干扰源产生； ③ 通过导体或介质进行传播； ④ 含有一定的电磁能量。 （8）电磁干扰的定义：由电磁噪声导致电子、电气设备或系统的不正常工作，称作电磁干扰。 1.1.2 电磁干扰的形成因素 电磁干扰由电磁干扰源发射，经过耦合途径传输到被干扰设备（敏感设备）。因此，形成电磁干扰必须具备下列三个基本要素： ① 电磁干扰源 ② 传输通道 ③ 敏感设备 1.1.3 干扰的分类 （1）按干扰源分类：自然干扰、人为干扰 （2）按噪声的波形和性质分类： 持续正弦波、浪涌脉冲、脉冲序列 （3）按干扰传入系统的方式分类： 共模干扰、差模干扰、传导耦合、 感应耦合、辐射耦合 1.2 电磁兼容性 1.2.1 电磁兼容性定义 电磁兼容性：（EMC：Electro-Magnetic Compatibility） 设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。 EMC包括两方面的含义：（1）电子设备或系统内部的各个元件、部件和子系统，