电子测量中的电磁兼容问题

　　电子测量仪器相互之间也存在着电磁干扰（EMI），严重影响了测量结果的准确性。为了控制电磁干扰，就要识别各类干扰，并采取相应的防护方法
　
　　EMI is also exist among the measuring equipments，so it is necessary to recognize all types of interferences and take protective way to control it.
　
　　电磁兼容性是任何电于工程、系统、设备的主要性能指标之一，所谓电磁兼容是指装置，设备不会由于受到同一电磁环境中其它装置、设备的电磁发射导致性能降低，也不会使在同一电磁环境中的其它装置、设备受其电磁发射而导致或遭受不允许的性能降低，即在共同的电磁环境中能完成各自功能的共存状态。
　
　　目前人们己逐步认识到电子产品电磁兼容的重要性，日益重视由于电磁兼容不良所造成的危害，国家对此颁发了许多有关标准，电磁兼容性已成为考核电子产品性能质量的一个重要的参数，然而，在电于产品的检测工作中，同样存在着电磁兼容问题，这恰恰是容易被忽视的，因为在电于测量中，测试系统和仪器设备的功能、精度等性能指标是衡量系统和仪器测试准确度的最重要的因素，而较少考虑测试系统与仪器设备自身的电磁兼容性能，对由于电磁兼容性不良而导致的不正确的测量结果往往认识不足，许多测试系统是由很多不同的仪器组合起来的，相互间存在着不同程度的干扰，尤其是当被测对象电磁兼容性不良时，与测试系统间的影响是非常严重的，甚至可能导致错误的测量结果，笔者在声音广播接收设备测量中使用的一台进口音频分析仪，它的内部设计了一个脉冲电路，产生的脉冲信号调制在载波上，可以迅速地测量声音广播接收设备的信噪比，该仪器的功能很强、方便、精度高，但正是这台仪器，由于其脉冲信号辐射产生的干扰被声音广播接收设备接收，形成干扰，特别是在小信号测量（如灵敏度）的情况下，干扰尤为严重。因此，从事质量检验工作的技术人员都应了解和掌握电磁兼容原理，并在实际工作中运用有关技术，解决测量过程中遇到的电磁兼容问题。实际上，任何的检验装置均要处在一定的电磁环境下工作，电磁环境中的意外的电磁能量会使检验装置的技术性能降低，或造成永久性的破坏，这种电磁效应主要取决于检验装置的敏感特性。电磁环境特性，为了避免这种电磁损害，必须对电磁环境进行分析。
　
　　电磁环境往往是由大量的不同特性的干扰源产生，决定的因素多，而且是随机变化的，这些干扰会影响测试系统和仪器设备的可靠性和使用性，为了控制电磁干扰，就要识别各类干扰，并采取相应的防护方法。
　
　　一、干扰
　
　　电子测量装置在工作过程中，有时会出现某些不正常的现象，如指针式仪表会出现抖动，突跳现象；数字式仪表的数码出现不规则的跳动现象等，产生这些现象的原因，一方面可能是由于仪表本身电路结构不合理，工作原理不完善，元器件质量差，制造工艺存在缺陷等问题，这种现象在国产测量仪器中常常出现，另一方面可能是由于仪表的工作环境（条件）发生了变化，如电源电压、频率波动、环境温度变化以及受其它电气设备的影响，尤其是当被检测的信号很微弱时，这种影响就显得更加严重和突出，这种对电子测量装置的测量结果起影响作用的各种外部的和内部的无用信号即干扰，为了消除或削弱各种干扰对电于测量装置工作的影响，必须采取各种必要的措施。因此，从事电子测量的技术人员，在遇到上述类似现象，出现测量异常或不可信服的测量结果时，不能简单的认为仪器或被测样品出现问题，而应该首先检查是否存在干扰，查找干扰源，考虑如何消除干扰，即便是在正常的测量状态下，都应尽量排除各种干扰，使测量更加准确。
　
　　在电子测量装置中，存在着各种联系，可分为外部联系和内部联系，外部联系如：输入信号、输出信号、电源以及外部环境条件（包括温度、湿度、压力、各种场等），这些外部因素，当处于正常状况时，对电子测量装置和仪器仪表并没有什么坏的影响，有些还是必需和有用的，但是当这些外部因素发生变化时，将对电子测量装置发生影响，便变成为有害的联系，成为外界干扰的来源。仪器仪表和电子测量装置的内部各部分之间也是相互联系的，如信号的正向传输，属有用的联系，而各部分之间存在的寄生耦合，便属于有害的联系了，因此，必须想方设法割断或削弱那些有害的联系，同时又不对那些为了正常进行测量和工作所需要的联系产生影响或损害。显然，对于电子测量装置和仪器仪表的内部干扰，可通过装置的正确设计及合理布局加以消除或削弱，对于来自外部的干扰，可通过适当的抗干扰措施加以解决。实践证明，不同的测量原理和测量方法受干扰的影响不同，同时，干扰对电子测量装置和仪器仪表工作的影响是通过其内在原因起作用的，可见，研究电子测量装置和仪器仪表的抗干扰问题，不能完全归结为防护措施问题，而应当与工作原理、方法结合一起研究。
　
　　二、干扰的种类
　
　　在仪器仪表和电子测量装置中，一般地存在有如下干扰：
　
　　1.电磁干扰
　
　　电和磁可以通过电路和磁路对检测仪表产生干扰作用，电场和磁场的变化会在检测仪表的有关电路中感应出干扰电压，从而影响检测仪表的正常工作，电磁干扰主要有传导干扰和辐射干扰，这种干扰对于检测仪表来说是最为普遍和影响最严重的。
　
　　2.机械干扰
　
　　由于外部机械的冲击或振动使检测仪表的电气元件发生振动、变形，内部连接导线发生断裂或位移，指针发生移动等，这些影响检测仪表正常工作的干扰为机械干扰。
　
　　3.光干扰
　
　　在检测仪表中广泛使用着各种半导体元器件和光电元件，在光的作用下，半导体材料会激发出电子—空穴对，使半导体器件产生电势或阻值下降，光电器件的特性发生变化，从而影响仪表的正常工作。
　
　　4.热干扰
　
　　检测仪表和装置在工作中产生的热量所引起的温度波动和环境温度的变化，可引起电路中的元器件参数发生变化或产生附加的热电势，从而使仪表和装置不能正常工作。
　

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