第四章可靠性抗干擾技術(shù)

1、主講：羅文超主講：羅文超 一、概述一、概述 第一節(jié)第一節(jié) 可可 靠靠 性性 技技 術(shù)術(shù) 機電一體化系統(tǒng)及產(chǎn)品要能正常地發(fā)揮其功能，機電一體化系統(tǒng)及產(chǎn)品要能正常地發(fā)揮其功能， 首先必須穩(wěn)定、可靠地工作?？煽啃允窍到y(tǒng)和產(chǎn)品的主首先必須穩(wěn)定、可靠地工作?？煽啃允窍到y(tǒng)和產(chǎn)品的主 要屬性之一，是考慮到時間因素的產(chǎn)品質(zhì)量，對于提高要屬性之一，是考慮到時間因素的產(chǎn)品質(zhì)量，對于提高 系統(tǒng)的有效性、降低壽命期費用和防止產(chǎn)品發(fā)生故障具系統(tǒng)的有效性、降低壽命期費用和防止產(chǎn)品發(fā)生故障具 有重要意義?？煽啃愿?，意味著故障少、壽命長、維修有重要意義?？煽啃愿?，意味著故障少、壽命長、維修 費用低；可靠性低，意味著故障多、壽

2、命短、維修費用費用低；可靠性低，意味著故障多、壽命短、維修費用 高。高。 第四章第四章 可靠性技術(shù)與抗干擾技術(shù)可靠性技術(shù)與抗干擾技術(shù) 國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB318782（可靠性甚本名詞術(shù)語及定義）（可靠性甚本名詞術(shù)語及定義） 規(guī)定。規(guī)定。 二、可靠性的定義二、可靠性的定義 可靠性：可靠性： 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能 的能力。的能力。 1產(chǎn)品 產(chǎn)品 2規(guī)定的條件規(guī)定的條件 即可靠性研究的對象，它可以是一個零件、一部即可靠性研究的對象，它可以是一個零件、一部 設(shè)備或一個由若干零部件或設(shè)備組成的系統(tǒng)。設(shè)備或一個由若干零部件或設(shè)備組成的系統(tǒng)

3、。 這些條件包括運輸條件、儲存條件和使用條件。這些條件包括運輸條件、儲存條件和使用條件。 3規(guī)定的時間規(guī)定的時間 可靠性是有時間要求的，產(chǎn)品只能在一定的時可靠性是有時間要求的，產(chǎn)品只能在一定的時 間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)可靠度。規(guī)定時間長短不同，產(chǎn)品間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)可靠度。規(guī)定時間長短不同，產(chǎn)品 的可靠性也不同。的可靠性也不同。 4規(guī)定的功能規(guī)定的功能 產(chǎn)品的可靠性不能脫離產(chǎn)品的可靠性不能脫離“規(guī)定的功能規(guī)定的功能”。“完完 成規(guī)定的功能成規(guī)定的功能”就是能夠連續(xù)地保持產(chǎn)品的工作能力，就是能夠連續(xù)地保持產(chǎn)品的工作能力， 使各項技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)定值。如果產(chǎn)品不能完成規(guī)定使各項技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)定值。如果產(chǎn)品不能完成規(guī)

4、定 的功能，就稱為失效。對于可修復(fù)的產(chǎn)品，也稱為故的功能，就稱為失效。對于可修復(fù)的產(chǎn)品，也稱為故 障。障。 三、可靠性指標(biāo)三、可靠性指標(biāo) 1可靠度可靠度R（t） 可靠性指標(biāo)是可靠性量化分析的尺度。衡量可靠可靠性指標(biāo)是可靠性量化分析的尺度。衡量可靠 性高低的數(shù)量指標(biāo)有兩類，一類是概率指標(biāo)；另一類性高低的數(shù)量指標(biāo)有兩類，一類是概率指標(biāo)；另一類 是壽命指標(biāo)。它們一般都是時間的函數(shù)。是壽命指標(biāo)。它們一般都是時間的函數(shù)。 可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完 成規(guī)定功能的概率。成規(guī)定功能的概率。0R(t)1。 2失效率失效率 (t) 產(chǎn)品工作到產(chǎn)品工作

5、到t時刻后的單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率。時刻后的單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率。 t 早期早期 失效失效 交付使用點交付使用點更新點更新點 偶然失效偶然失效 耗損失效耗損失效 3.平均壽命平均壽命 產(chǎn)品從使用開始，直到發(fā)生故障，所經(jīng)歷的時間就產(chǎn)品從使用開始，直到發(fā)生故障，所經(jīng)歷的時間就 是產(chǎn)品的壽命。是產(chǎn)品的壽命。平均壽命是指一批產(chǎn)品的壽命平均值。平均壽命是指一批產(chǎn)品的壽命平均值。 1提高系統(tǒng)各組成元、器件的設(shè)計、制造質(zhì)量及系統(tǒng)的提高系統(tǒng)各組成元、器件的設(shè)計、制造質(zhì)量及系統(tǒng)的 裝配質(zhì)量裝配質(zhì)量 。 如采用可靠度高的元器件，在設(shè)計階段就應(yīng)考慮到如采用可靠度高的元器件，在設(shè)計階段就應(yīng)考慮到 在使用階段如何

6、保證產(chǎn)品的可靠性，應(yīng)規(guī)定適當(dāng)?shù)沫h(huán)境在使用階段如何保證產(chǎn)品的可靠性，應(yīng)規(guī)定適當(dāng)?shù)沫h(huán)境 條件、維護(hù)保養(yǎng)條件及操作規(guī)程，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好條件、維護(hù)保養(yǎng)條件及操作規(guī)程，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好 的維修性等。的維修性等。 四、可靠性技術(shù)與可靠性設(shè)計四、可靠性技術(shù)與可靠性設(shè)計 1）所有元器件必須）所有元器件必須100經(jīng)過測試、檢驗、篩選等處理，經(jīng)過測試、檢驗、篩選等處理， 合格后才允許裝機使用。合格后才允許裝機使用。 2）電子元器件的正確使用對可靠性有重要影響。因此，）電子元器件的正確使用對可靠性有重要影響。因此， 規(guī)定降額使用電子元器件。功率電子元件進(jìn)行熱設(shè)計，規(guī)定降額使用電子元器件。功率電子元件進(jìn)行熱設(shè)計

7、， 以防止其溫升過高而失效；電子線路，特別是計算機控以防止其溫升過高而失效；電子線路，特別是計算機控 制系統(tǒng)，應(yīng)采用電磁兼容設(shè)計，加強抗干擾措施。制系統(tǒng)，應(yīng)采用電磁兼容設(shè)計，加強抗干擾措施。 3）機械零件盡可能采用強度可靠性設(shè)計，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)模C械零件盡可能采用強度可靠性設(shè)計，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)?工藝處理，以提高抗疲勞、耐磨損、抗腐蝕等性能；還應(yīng)工藝處理，以提高抗疲勞、耐磨損、抗腐蝕等性能；還應(yīng) 進(jìn)行嚴(yán)格加工和精密裝配，有的零件配合要進(jìn)行磨合試驗進(jìn)行嚴(yán)格加工和精密裝配，有的零件配合要進(jìn)行磨合試驗 或精細(xì)調(diào)整?；蚓?xì)調(diào)整。 5）有為防止人為差錯和提高維修效率而設(shè)的明顯標(biāo)記，）有為防止人為差錯和提高維修

8、效率而設(shè)的明顯標(biāo)記， 如不同插頭插座的位置標(biāo)記等。如不同插頭插座的位置標(biāo)記等。 6）對產(chǎn)品使用環(huán)境條件、操作規(guī)程、預(yù)防性維修等制定）對產(chǎn)品使用環(huán)境條件、操作規(guī)程、預(yù)防性維修等制定 一系列規(guī)定。如機械傳動件、軸承等的注油、清洗、調(diào)一系列規(guī)定。如機械傳動件、軸承等的注油、清洗、調(diào) 整；伺服電動機用炭刷的定期更換、炭粉的清除；緊急整；伺服電動機用炭刷的定期更換、炭粉的清除；緊急 停車按鈕功能的定期模擬檢查等等。停車按鈕功能的定期模擬檢查等等。 4）對計算機控制系統(tǒng)、伺服電路板、伺服電動機、諧波）對計算機控制系統(tǒng)、伺服電路板、伺服電動機、諧波 齒輪減速器、滾珠絲杠等關(guān)鍵部件，應(yīng)進(jìn)行可靠性試驗。齒輪減速

9、器、滾珠絲杠等關(guān)鍵部件，應(yīng)進(jìn)行可靠性試驗。 2容錯法設(shè)計容錯法設(shè)計 按容錯法設(shè)計的系統(tǒng)，能在一定條件下允許系統(tǒng)出現(xiàn)按容錯法設(shè)計的系統(tǒng)，能在一定條件下允許系統(tǒng)出現(xiàn) 故障而不影響系統(tǒng)功能的發(fā)揮，大大提高了系統(tǒng)的可靠故障而不影響系統(tǒng)功能的發(fā)揮，大大提高了系統(tǒng)的可靠 性。容錯技術(shù)的關(guān)鍵是冗余技術(shù)。即采用備用的硬件或性。容錯技術(shù)的關(guān)鍵是冗余技術(shù)。即采用備用的硬件或 軟件參與系統(tǒng)的運行或處于準(zhǔn)備狀態(tài)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故軟件參與系統(tǒng)的運行或處于準(zhǔn)備狀態(tài)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故 障，能自動切換，保持系統(tǒng)不間斷地正常工作。障，能自動切換，保持系統(tǒng)不間斷地正常工作。 （1）軟件冗余）軟件冗余 ：采取程序復(fù)執(zhí)采取程序復(fù)執(zhí)的方式

10、，能有效地預(yù)防的方式，能有效地預(yù)防 和處理瞬時故障。所謂復(fù)執(zhí)，是指在系統(tǒng)出現(xiàn)瞬時故障和處理瞬時故障。所謂復(fù)執(zhí)，是指在系統(tǒng)出現(xiàn)瞬時故障 時，重復(fù)執(zhí)行故障的那一部分程序，這樣系統(tǒng)不必停機，時，重復(fù)執(zhí)行故障的那一部分程序，這樣系統(tǒng)不必停機， 往往可以自動回復(fù)到原來正確的動作，這實際上是一種往往可以自動回復(fù)到原來正確的動作，這實際上是一種 時間冗余方式。時間冗余方式。 （2）硬件冗余：）硬件冗余： 在沒有冗余的串聯(lián)系統(tǒng)中，某一零部在沒有冗余的串聯(lián)系統(tǒng)中，某一零部 件發(fā)生故障，就會引起系統(tǒng)發(fā)生故障而不能正常工作。件發(fā)生故障，就會引起系統(tǒng)發(fā)生故障而不能正常工作。 因此，串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性最低。重要的系統(tǒng)必須

11、有冗余，因此，串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性最低。重要的系統(tǒng)必須有冗余， 即即在系統(tǒng)中增加一些冗余部件（或子系統(tǒng)），以便當(dāng)系在系統(tǒng)中增加一些冗余部件（或子系統(tǒng)），以便當(dāng)系 統(tǒng)的某一零部件發(fā)生故障時，整個系統(tǒng)能正常工作統(tǒng)的某一零部件發(fā)生故障時，整個系統(tǒng)能正常工作。 （a）并聯(lián)冗余）并聯(lián)冗余:只有當(dāng)組成系統(tǒng)的所有單元都失效后，只有當(dāng)組成系統(tǒng)的所有單元都失效后， 整個系統(tǒng)才會失效，這種系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)整個系統(tǒng)才會失效，這種系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)。這種系統(tǒng) 只要有一個單元不失效，整個系統(tǒng)就不會失效，所以是只要有一個單元不失效，整個系統(tǒng)就不會失效，所以是 一種工作冗余。一種工作冗余。 （b）表決冗余）表決冗余:如

12、果組成系統(tǒng)的如果組成系統(tǒng)的n個單元中，只要有個單元中，只要有k 個單元不失效，系統(tǒng)就不會失效，這種系統(tǒng)稱個單元不失效，系統(tǒng)就不會失效，這種系統(tǒng)稱k/n表決表決 系統(tǒng)。系統(tǒng)。 熱儲備系統(tǒng)熱儲備系統(tǒng) （3）旁聯(lián)（待機）冗余：這種系統(tǒng)由）旁聯(lián)（待機）冗余：這種系統(tǒng)由n個單元組成，其個單元組成，其 中只有一個單元在工作，其余中只有一個單元在工作，其余n1個處于等待狀態(tài)，當(dāng)個處于等待狀態(tài)，當(dāng) 工作元件失效時，通過失效檢測裝置及轉(zhuǎn)換裝置，使另工作元件失效時，通過失效檢測裝置及轉(zhuǎn)換裝置，使另 一單元開始工作，單元逐個頂替工作，直到全部單元失一單元開始工作，單元逐個頂替工作，直到全部單元失 效為止，因此是一種

13、后備冗余。效為止，因此是一種后備冗余。 要確保一個系統(tǒng)完全不出故障是不可能的，也是不現(xiàn)要確保一個系統(tǒng)完全不出故障是不可能的，也是不現(xiàn) 實的。那么，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，如何檢測故障、判斷故實的。那么，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，如何檢測故障、判斷故 障原因并準(zhǔn)確定位故障點，這就需要故障診斷術(shù)。障原因并準(zhǔn)確定位故障點，這就需要故障診斷術(shù)。 目前，許多機電一體化系統(tǒng)都具有自診斷功能。有些目前，許多機電一體化系統(tǒng)都具有自診斷功能。有些 機電一體化系統(tǒng)還具有自適應(yīng)、自調(diào)整、自診斷、甚至自機電一體化系統(tǒng)還具有自適應(yīng)、自調(diào)整、自診斷、甚至自 修復(fù)的功能，遇到過載、過壓、過流、短路、漏電等情況修復(fù)的功能，遇到過載、過壓、

14、過流、短路、漏電等情況 時，能自動采取對策和保護(hù)措施，避免事故的發(fā)生，這樣時，能自動采取對策和保護(hù)措施，避免事故的發(fā)生，這樣 可以大大提高系統(tǒng)的可靠性和安全性?？梢源蟠筇岣呦到y(tǒng)的可靠性和安全性。 冷儲備系統(tǒng)冷儲備系統(tǒng) 3采用故障診斷術(shù)，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性采用故障診斷術(shù)，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性 一、干擾的基本概念一、干擾的基本概念 干擾一般是指系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)的一些與有用干擾一般是指系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)的一些與有用 信號無關(guān)的，并且對系統(tǒng)性能或信號傳輸有害的電氣變信號無關(guān)的，并且對系統(tǒng)性能或信號傳輸有害的電氣變 化現(xiàn)象?；F(xiàn)象。 二、干擾的分類二、干擾的分類 （）按干擾性質(zhì)分）按干擾性質(zhì)分 1自

15、然干擾自然干擾 主要由雷電、太陽異常電磁輻射及來自宇宙的電磁主要由雷電、太陽異常電磁輻射及來自宇宙的電磁 輻射等自然現(xiàn)象形成的干擾。輻射等自然現(xiàn)象形成的干擾。 第二節(jié)第二節(jié) 抗干擾技術(shù)抗干擾技術(shù) 2.人為干擾人為干擾 分有意干擾和無意干擾。有意干擾指由人有意制造分有意干擾和無意干擾。有意干擾指由人有意制造 的電磁干擾信號。人為無意干擾很多，如工業(yè)用電、高的電磁干擾信號。人為無意干擾很多，如工業(yè)用電、高 頒及微波設(shè)備等引起的干擾。頒及微波設(shè)備等引起的干擾。 3.固有干擾固有干擾 主要是電子元器件固有噪聲引起的干擾。包括信號主要是電子元器件固有噪聲引起的干擾。包括信號 線之間的相互串?dāng)_，長線傳輸時

16、由于阻抗不匹配而引起線之間的相互串?dāng)_，長線傳輸時由于阻抗不匹配而引起 的反射噪聲、負(fù)載突變而引起的瞬變噪聲以及饋電系統(tǒng)的反射噪聲、負(fù)載突變而引起的瞬變噪聲以及饋電系統(tǒng) 的浪涌噪聲干擾等。的浪涌噪聲干擾等。 三、產(chǎn)生干擾的條件與傳播途徑三、產(chǎn)生干擾的條件與傳播途徑 1、條件：、條件： 同時具備干擾源、干擾傳播途徑和干擾接收器三個條件。同時具備干擾源、干擾傳播途徑和干擾接收器三個條件。 發(fā)出電磁干擾的設(shè)備、系統(tǒng)。發(fā)出電磁干擾的設(shè)備、系統(tǒng)。干擾源：干擾源： 受影響的設(shè)備、系統(tǒng)。受影響的設(shè)備、系統(tǒng)。干擾接收器（干擾對象）：干擾接收器（干擾對象）： 2、傳播途徑：、傳播途徑： （1）傳導(dǎo)方式：干擾信號通

17、過各種線路傳入。）傳導(dǎo)方式：干擾信號通過各種線路傳入。 （2）輻射方式：干擾信號通過空間感應(yīng)傳入。）輻射方式：干擾信號通過空間感應(yīng)傳入。 四、干擾的發(fā)生機理四、干擾的發(fā)生機理 1、放電噪聲、放電噪聲 由于放電而產(chǎn)生的伴隨著急劇的電流、電壓瞬時變化。由于放電而產(chǎn)生的伴隨著急劇的電流、電壓瞬時變化。 E R U I I U 0AB 暗流暗流 輝光放電輝光放電 CD 刷狀電暈刷狀電暈 火花放電火花放電 弧光放電弧光放電 暗流暗流 輝光放電輝光放電 只有很小的電流、無光。只有很小的電流、無光。 淡藍(lán)色光點。淡藍(lán)色光點。 刷狀電暈刷狀電暈 羽毛狀白光羽毛狀白光 火花放電火花放電 棒板基本被火花連接但不連

18、續(xù)。棒板基本被火花連接但不連續(xù)。 弧光放電弧光放電 氣隙完全電離，連續(xù)導(dǎo)通。氣隙完全電離，連續(xù)導(dǎo)通。 U0 2、接觸噪聲、接觸噪聲 由于觸點間接觸電阻的變化而產(chǎn)生。由于觸點間接觸電阻的變化而產(chǎn)生。 3、過渡現(xiàn)象、過渡現(xiàn)象 電氣電子電路中電流電壓的瞬態(tài)變化。電氣電子電路中電流電壓的瞬態(tài)變化。 4、反射現(xiàn)象、反射現(xiàn)象 空間電磁波傳播時遇到障礙物被反射并與原信號疊空間電磁波傳播時遇到障礙物被反射并與原信號疊 加以及傳輸線與負(fù)載和電源內(nèi)阻抗不匹配引起的反射等。加以及傳輸線與負(fù)載和電源內(nèi)阻抗不匹配引起的反射等。 5、非功能性噪聲、非功能性噪聲 電子電路中存在的一些與完成特定功能無關(guān)的信號。電子電路中存在

19、的一些與完成特定功能無關(guān)的信號。 6、無用信號、無用信號 完成特定功能時使用的信號。完成特定功能時使用的信號。 五、干擾的抑制和防護(hù)五、干擾的抑制和防護(hù) 在設(shè)計中，應(yīng)考慮所設(shè)計的設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)定的工在設(shè)計中，應(yīng)考慮所設(shè)計的設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)定的工 作場所運行時，既不受周圍的電磁干擾的影響，又不對作場所運行時，既不受周圍的電磁干擾的影響，又不對 周圍的設(shè)備施加干擾，即采用電磁兼容性設(shè)計。周圍的設(shè)備施加干擾，即采用電磁兼容性設(shè)計。 機電一體化系統(tǒng)抗干擾能力的提高必須從設(shè)計階段機電一體化系統(tǒng)抗干擾能力的提高必須從設(shè)計階段 開始，并貫穿在制造、調(diào)試和使用維護(hù)的全過程。開始，并貫穿在制造、調(diào)試和使用維護(hù)的全

20、過程。 電磁兼容性（電磁兼容性（EMCElectro magnetic compatibility)： 設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí) 行各自功能的共存狀態(tài)。即該設(shè)備不會由于受到處于同一行各自功能的共存狀態(tài)。即該設(shè)備不會由于受到處于同一 電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級；電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級； 它也不會使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）因它也不會使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）因 其電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級。其電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級。 1、屏蔽、屏蔽 利用導(dǎo)

21、電或?qū)Т挪牧现瞥傻暮袪罨驓钇帘误w，將利用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻暮袪罨驓钇帘误w，將 干擾源或干擾對象包圍起來從而割斷或削弱干擾場的空干擾源或干擾對象包圍起來從而割斷或削弱干擾場的空 間耦合通道，阻止其電磁能量的傳輸。間耦合通道，阻止其電磁能量的傳輸。 （2） 磁場屏蔽磁場屏蔽 （1）電場屏蔽）電場屏蔽 是為了消除或抑制由于電場耦合引起的干擾。通常是為了消除或抑制由于電場耦合引起的干擾。通常 用銅和鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬材料作屏蔽體。屏蔽體用銅和鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬材料作屏蔽體。屏蔽體 結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量完整嚴(yán)密并保持良好的接地。結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量完整嚴(yán)密并保持良好的接地。 是為了消除或抑制由于磁場耦合引起的

22、干擾。是為了消除或抑制由于磁場耦合引起的干擾。 （3） 電磁場屏蔽電磁場屏蔽 電磁場同時存在，應(yīng)將電磁場同時屏蔽。電磁場同時存在，應(yīng)將電磁場同時屏蔽。 例：在電子儀器內(nèi)部，最大的工頻磁場來自電源變壓器，例：在電子儀器內(nèi)部，最大的工頻磁場來自電源變壓器， 對變壓器進(jìn)行屏蔽是抑制其干擾的有效措施。對變壓器進(jìn)行屏蔽是抑制其干擾的有效措施。 a)在變壓器繞組線包的外在變壓器繞組線包的外 面包一層銅皮作為漏磁短面包一層銅皮作為漏磁短 路環(huán)。當(dāng)漏磁通穿過短路路環(huán)。當(dāng)漏磁通穿過短路 環(huán)時，在銅環(huán)中感生渦流，環(huán)時，在銅環(huán)中感生渦流， 會產(chǎn)生反磁通以抵消部分會產(chǎn)生反磁通以抵消部分 漏磁通，使變壓器外的磁漏磁通，

23、使變壓器外的磁 通減弱。通減弱。 b)對變壓器或扼流圈的側(cè)對變壓器或扼流圈的側(cè) 面也需屏蔽，一般采用包面也需屏蔽，一般采用包 一層鐵皮來作屏蔽盒。包一層鐵皮來作屏蔽盒。包 的層數(shù)越多，短路環(huán)越厚，的層數(shù)越多，短路環(huán)越厚， 屏蔽效呆越好。屏蔽效呆越好。 2、隔離、隔離 把干擾源與接收系統(tǒng)隔離開來，使之盡可能不發(fā)把干擾源與接收系統(tǒng)隔離開來，使之盡可能不發(fā) 生電聯(lián)系，從而切斷干擾的耦合通道，達(dá)到抑制干擾生電聯(lián)系，從而切斷干擾的耦合通道，達(dá)到抑制干擾 的目的。的目的。 （1）光電隔離）光電隔離 共模抑制比大、無觸點、壽命長、易與邏輯電路配共模抑制比大、無觸點、壽命長、易與邏輯電路配 合、響應(yīng)速度快、小

24、型耐沖擊且穩(wěn)定可靠。在機電一體合、響應(yīng)速度快、小型耐沖擊且穩(wěn)定可靠。在機電一體 化系統(tǒng)特別是數(shù)字系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用?；到y(tǒng)特別是數(shù)字系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 以光作媒介在隔離的兩端間進(jìn)行信號傳輸，所用的以光作媒介在隔離的兩端間進(jìn)行信號傳輸，所用的 器件是光耦合器。器件是光耦合器。 （2）變壓器隔離）變壓器隔離 一次側(cè)和二次側(cè)線圈處一次側(cè)和二次側(cè)線圈處 設(shè)有靜電隔離層設(shè)有靜電隔離層S1，和，和S2， 防止通過一次側(cè)和二次側(cè)繞防止通過一次側(cè)和二次側(cè)繞 組的耦合相互干擾。組的耦合相互干擾。 常用隔離變壓器作為隔離部件，用來阻斷干擾信常用隔離變壓器作為隔離部件，用來阻斷干擾信 號的傳導(dǎo)通路，并抑制

25、干擾信號的強度。號的傳導(dǎo)通路，并抑制干擾信號的強度。 多層隔離變壓器多層隔離變壓器 有三層屏蔽體，其內(nèi)外有三層屏蔽體，其內(nèi)外 兩層用鐵，起磁屏蔽的作用，兩層用鐵，起磁屏蔽的作用， 中間用銅，與鐵心相連并直中間用銅，與鐵心相連并直 接接地，起靜電屏蔽作用。接接地，起靜電屏蔽作用。 防止外界電磁場通過變壓器防止外界電磁場通過變壓器 對電路形成干擾。對電路形成干擾。 （3）繼電器隔離）繼電器隔離 繼電器線圈和觸點僅有機械聯(lián)系而沒有直接電聯(lián)系，繼電器線圈和觸點僅有機械聯(lián)系而沒有直接電聯(lián)系， 可利用繼電器線圈接受信號，而利用其觸點發(fā)送和傳輸可利用繼電器線圈接受信號，而利用其觸點發(fā)送和傳輸 信號。信號。

26、可實現(xiàn)強電和弱電的隔離。繼電器觸點較多，且其可實現(xiàn)強電和弱電的隔離。繼電器觸點較多，且其 觸點能承受較大的負(fù)載電流，應(yīng)用廣泛。觸點能承受較大的負(fù)載電流，應(yīng)用廣泛。 繼電器繼電器 3、濾波、濾波 干擾源發(fā)出的電磁干擾的頻譜往往比要接收的信號干擾源發(fā)出的電磁干擾的頻譜往往比要接收的信號 的頻譜寬得多，因此，當(dāng)接受器接收有用信號時，也會的頻譜寬得多，因此，當(dāng)接受器接收有用信號時，也會 接收到那些不希望有的干擾。這時，可以采用濾波的方接收到那些不希望有的干擾。這時，可以采用濾波的方 法，只讓所需要的頻率成分通過，而將干擾頻率成分加法，只讓所需要的頻率成分通過，而將干擾頻率成分加 以抑制、剔除。以抑制、

27、剔除。 反射濾波器反射濾波器 利用電感、電容等電抗元件或它們的網(wǎng)絡(luò)組成的利用電感、電容等電抗元件或它們的網(wǎng)絡(luò)組成的 濾波器。它能把不需要的頻率成分的能量反射掉，只讓濾波器。它能把不需要的頻率成分的能量反射掉，只讓 所需要的頻率成分通過。所需要的頻率成分通過。 根據(jù)其頻率特性又可分為低通、高通、帶通、帶阻等濾根據(jù)其頻率特性又可分為低通、高通、帶通、帶阻等濾 波器。波器。 4、接地、接地 將電路、設(shè)備機殼等與作為零電位的一個公共參將電路、設(shè)備機殼等與作為零電位的一個公共參 考點（或面）實現(xiàn)低阻抗的連接，稱之為接地?？键c（或面）實現(xiàn)低阻抗的連接，稱之為接地。 （1）目的：）目的： a、是為了安全、是

28、為了安全安全接地。安全接地。 b、給系統(tǒng)提供一個基準(zhǔn)電位，或為了抑制干擾、給系統(tǒng)提供一個基準(zhǔn)電位，或為了抑制干擾工工 作接地。作接地。 （2）方式）方式 a、一點接地、一點接地 ： 信號地線的接地方式應(yīng)采用一點接地，而不采用多信號地線的接地方式應(yīng)采用一點接地，而不采用多 點接地。點接地。 串聯(lián)接地（或稱共同接地）串聯(lián)接地（或稱共同接地） 地電阻地電阻r1、r2、r3串聯(lián)，各電路間相互發(fā)生干擾，串聯(lián)，各電路間相互發(fā)生干擾， 接地不合理。但比較簡單，當(dāng)各電路的電平相差不大時接地不合理。但比較簡單，當(dāng)各電路的電平相差不大時 還可勉強使用。還可勉強使用。 并聯(lián)接地（分別接地）并聯(lián)接地（分別接地） 在低

29、頻時是最適用的，因為各電路的地電位只與在低頻時是最適用的，因為各電路的地電位只與 本電路的地電流和地線阻抗有關(guān)，不會因地電流而引本電路的地電流和地線阻抗有關(guān)，不會因地電流而引 起備電路間的耦合。但需要連很多根地線，用起來比起備電路間的耦合。但需要連很多根地線，用起來比 較麻煩。較麻煩。 特點：特點： 單點接地所需地線較多，在低頻時適用。單點接地所需地線較多，在低頻時適用。 b、多點接地：、多點接地： 若電路工作頻率較高，電感分量大，各地線間的互感若電路工作頻率較高，電感分量大，各地線間的互感 耦合會增加干擾。因此常采用把耦合會增加干擾。因此常采用把各接地點就近接于接地匯各接地點就近接于接地匯

30、流排或底座、外殼等金屬構(gòu)件上的接地方式。流排或底座、外殼等金屬構(gòu)件上的接地方式。 C、復(fù)合接地、復(fù)合接地 機電一體化系統(tǒng)的實際情況比較復(fù)雜，很難通過一種簡單的機電一體化系統(tǒng)的實際情況比較復(fù)雜，很難通過一種簡單的 接地方式來解決，因此常接地方式來解決，因此常采用單點和多點組合成復(fù)合接地方式采用單點和多點組合成復(fù)合接地方式。 一般來說，電路頻率在一般來說，電路頻率在1MHz以下時采用單點接地方式，當(dāng)以下時采用單點接地方式，當(dāng) 頻率高于頻率高于10MHz時，應(yīng)采用多點接地方式；當(dāng)頻率在時，應(yīng)采用多點接地方式；當(dāng)頻率在1MHz 10MHz之間時，可采用復(fù)合接地。之間時，可采用復(fù)合接地。 d、浮地：、浮

31、地： 浮地是指設(shè)備的整個地線系統(tǒng)和大地之間無導(dǎo)體連接，它是浮地是指設(shè)備的整個地線系統(tǒng)和大地之間無導(dǎo)體連接，它是 以懸浮的以懸浮的“地地”作為參考電平。作為參考電平。 設(shè)備不受大地電流的影響，設(shè)備的參考電平隨高電壓的感應(yīng)而設(shè)備不受大地電流的影響，設(shè)備的參考電平隨高電壓的感應(yīng)而 相應(yīng)提高，可使機內(nèi)器件不會因高壓感應(yīng)而擊穿。相應(yīng)提高，可使機內(nèi)器件不會因高壓感應(yīng)而擊穿。 機電一體化系統(tǒng)的接地，還應(yīng)注意把交流接地點與直流接地點機電一體化系統(tǒng)的接地，還應(yīng)注意把交流接地點與直流接地點 分開，避免由于地電阻把交流電力線引進(jìn)的干擾傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部；分開，避免由于地電阻把交流電力線引進(jìn)的干擾傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部； 把模擬地與數(shù)字地分開，接在備自的地線匯流排上，避免大功率地把模擬地與數(shù)字地分開，接在備自的地線匯流排上，避免大功率地 線對模擬電路增加感應(yīng)干擾。線對模擬電路增加感應(yīng)干擾。 5、合理布局、合理布局 基本原則是使干擾源與干擾對象盡可能遠(yuǎn)離，輸基本原則是使干擾源與干擾對象盡可能遠(yuǎn)離，輸 入和輸出端口妥善分離，高電平電纜及脈沖引線與低入和輸出端口妥善分離，高電平電纜及脈沖引線與低 電平電纜分別敷設(shè)等。電平電纜分別敷設(shè)等。 6、軟件抗干擾技術(shù)、軟件抗干擾技術(shù) （1）軟件濾波：）軟件濾波： 用軟件來識別有用信號和干擾信號，并濾除干擾信號的用軟件來識別有用信號和干擾