電磁干擾對(duì)汽車的危害及抑制(1)

1、西安科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文摘 要敘述汽車內(nèi)電磁干擾（EMI）現(xiàn)象、危害及特點(diǎn)；無線電干擾的分類及成因；減小汽車對(duì)無線電干擾的措施；電磁干擾引起的汽車故障實(shí)例。汽車曲軸信號(hào)的干擾可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，曲軸信號(hào)電磁波干擾主要來自點(diǎn)火系統(tǒng)。通過對(duì)Roewe某款車型的曲軸信號(hào)干擾的分析，研究采用屏蔽線方式改善曲軸信號(hào)的干擾，在不改變點(diǎn)火方式的前提下，得到比較干凈的曲軸信號(hào)。為汽車電子電器系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的參考依據(jù)。 關(guān)鍵詞：汽車電子設(shè)備，汽車點(diǎn)火系統(tǒng)，曲軸信號(hào)，電磁干擾，抑制措施目錄前言（3）第1章 汽車電子設(shè)備的干擾源 （4）1.1 形成電磁干擾的系統(tǒng) (4）1.2 曲軸信號(hào)電磁干擾的

2、形成 (5）第2章 汽車電磁干擾的危害及特點(diǎn) (8）2.1 電磁干擾的危害(8）2.2 車內(nèi)電磁干擾傳播方式特點(diǎn)(8）第3章 汽車內(nèi)電磁干擾的現(xiàn)象 (10）3.1 汽車電磁干擾的相互影響 (10）第4章 電磁干擾引起的汽車故障實(shí)例 (11）4.1 電磁干擾引起的故障 (11）第5章 減小汽車對(duì)無線電干擾的措施 (13）5.1 現(xiàn)代汽車抗干擾的措施 (13）第6章 屏蔽線的結(jié)構(gòu)原理、種類與特性 (15）6.1 屏蔽線的結(jié)構(gòu)原理 (15）6.2 屏蔽線的種類與特性 (16）6.3 屏蔽方法的選擇 (16）第7章 結(jié)論 (19）致 謝 (20）參考文獻(xiàn) (21）附 件(22)前 言 電磁干擾（Ele

3、ctromagnetic Interference）12,簡稱EMI,有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾2種。傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生的干擾；輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過空間耦合把干擾信號(hào)傳給另一個(gè)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)在汽車上的廣泛應(yīng)用，汽車上的電子產(chǎn)品越來越多，它們的增加使得汽車的電磁兼容問題日漸凸現(xiàn)出來。汽車電磁兼容性的研究就是為了防止汽車電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁干擾影響或破壞其它電子電器設(shè)備的正常工作。 汽車電子電氣系統(tǒng)中，存在著多種形式的電磁干擾源，電磁干擾通過傳導(dǎo)和輻射對(duì)車載電子設(shè)備產(chǎn)生不同程度的干擾。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)是汽車電子電氣系統(tǒng)中電

4、磁干擾最強(qiáng)的干擾源。曲軸傳感器信號(hào)是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速判斷的重要依據(jù)，過度的曲軸信號(hào)干擾將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元計(jì)數(shù)失效，發(fā)動(dòng)機(jī)非正常熄火。汽車內(nèi)電磁干擾及其產(chǎn)生的影響是重大的，關(guān)系到汽車安全可靠性。所以，分析研究發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)電磁干擾的形成機(jī)理，采取切實(shí)有效的措施抑制曲軸信號(hào)的干擾是尤其重要的。 第1章汽車電子設(shè)備的干擾源1.1形成電磁干擾的系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)，其干擾在收機(jī)音頻中表現(xiàn)為有韻律的爆聲或滴答聲，且音調(diào)直接與引擎速度有關(guān)，當(dāng)引擎負(fù)載增大時(shí)干擾幅度也增大。通常解決點(diǎn)火噪聲的方法是安裝電阻火花塞和線。目前，大多數(shù)汽車都標(biāo)配電阻火花塞和線。通常更換新的火花塞和線將有助于減小噪聲，因?yàn)楹芏嘣肼暥荚从邳c(diǎn)火

5、系統(tǒng)元件故障。充電系統(tǒng)，包括交流發(fā)電機(jī)，由固態(tài)穩(wěn)壓器控制。由于交流電在交流發(fā)電機(jī)中僅被整流，未被濾波，輸出存在紋波。充電系統(tǒng)噪聲通過汽車布線傳到設(shè)備， 影響接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的音頻部分。該噪聲可以從接收機(jī)音頻或者發(fā)射信號(hào)中的嗚嗚聲來辨別，更準(zhǔn)確的方法是將充電系統(tǒng)暫時(shí)斷開。充電系統(tǒng)噪聲的音調(diào)、強(qiáng)度與引擎速度和充電系統(tǒng)負(fù)載有關(guān)。當(dāng)開燈時(shí)充電系統(tǒng)負(fù)載增大，可以發(fā)現(xiàn)嗚嗚聲更大。這時(shí)應(yīng)檢查交流發(fā)電機(jī)與電池的連線是否腐蝕或者接觸不良，及固態(tài)穩(wěn)壓器是否良好如都正常，則用0.47F和0.01F電容并聯(lián)，接到輸出與地線間進(jìn)行濾波。 由于汽車使用了多個(gè)不同的電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)有可能產(chǎn)生EMI，很難從干擾聲中判斷出是哪

6、個(gè)的問題。一般表現(xiàn)為劈啪聲，也有類似于充電系統(tǒng)的嗚嗚聲。電動(dòng)機(jī)干擾的診斷要借助于專門的儀器。干擾不僅可以傳導(dǎo)，而且還可能輻射，所以，要在干擾源附近就近濾波處理。 汽車中使用的微處理器（單片機(jī)）需要由時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。時(shí)鐘產(chǎn)生電路是一個(gè)振蕩電路，由于振蕩波形為方波，其諧頻豐富，可以延展到很高的頻率，所以接收機(jī)很可能被等頻率間隔的干擾信號(hào)所影響，或者可以在整個(gè)波段聽到寬帶的數(shù)字噪聲?？梢允褂媒邮諜C(jī)調(diào)到干擾頻率，去探測是哪塊控制板出現(xiàn)了問題，然后采取增加屏蔽罩或?qū)⑵帘握滞咨平拥氐姆椒p輕干擾，另外，在導(dǎo)線上套上磁環(huán)也有助于減輕干擾。汽車的電子設(shè)備會(huì)影響無線電設(shè)備，發(fā)射設(shè)備也會(huì)影響到汽車的電子設(shè)備。1.2曲軸

7、信號(hào)電磁干擾的形成 曲軸信號(hào)的干擾主要來自發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)火系統(tǒng)的電磁干擾主要來源于高壓點(diǎn)火線、火花塞和點(diǎn)火線圈等幾個(gè)部件3。當(dāng)次級(jí)線圈達(dá)到火花塞間隙擊穿電壓時(shí)，火花塞間隙被擊穿，儲(chǔ)存于火花塞分布電容中的能量瞬間釋放，放電時(shí)間極短，僅數(shù)微妙，但形成的放電電流則非常大，可達(dá)幾十安培，這個(gè)過程稱為電容放電過程。這一階段的放電使次級(jí)電路電壓電流形成陡峭的脈沖形式，這種寬帶脈沖通過裸露的高壓點(diǎn)火線對(duì)外輻射電磁波，造成周圍環(huán)境的電磁干擾。隨后，另一部分儲(chǔ)存在次級(jí)線圈電感中的能量將維持放電，其特點(diǎn)是時(shí)間較長，為幾毫秒，放點(diǎn)點(diǎn)流約幾十毫安，這一過程稱為電感放電（火花尾），該電流使氣缸內(nèi)的燃料充分燃燒，以保

8、證點(diǎn)火可靠?？梢娦枰种频氖堑谝浑A段的電容放電電流，該電流為寬帶脈沖電流，寬帶在0.151000H范圍，是30300H甚至更高頻率無線電的主要干擾源。 由于火花塞高壓放電引起的電磁干擾主要是通過高壓點(diǎn)火線向外輻射的，因此高壓點(diǎn)火線此時(shí)成為干擾源的發(fā)射天線。天線的輻射功率與天線的激勵(lì)電流的平方成正比，也就是說高壓點(diǎn)火線上的電流越大，對(duì)外輻射的功率也就越大，造成的電磁干擾于強(qiáng)。圖11為Roewe某款車型發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)和曲軸傳感器的電路示意圖。 圖11 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)和和曲軸傳感器電路圖曲軸信號(hào)對(duì)應(yīng)的型濾波電路如圖12所示，圖12 曲軸信號(hào)濾波電路它是一個(gè)典型的帶通濾波器。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器對(duì)曲軸信號(hào)的觸

9、發(fā)條件為：上升沿觸發(fā)，電壓3.88V,持續(xù)時(shí)間2.644；下降沿觸發(fā) ，電壓1.99V，持續(xù)時(shí)間0.659。Roewe該車型曲軸信號(hào)濾波前的噪聲如圖13所示，圖13 原始曲軸信號(hào)圖 如果干擾噪聲達(dá)到一定帶寬，型濾波器將無法濾除曲軸信號(hào)噪聲，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器曲軸計(jì)數(shù)脈沖呈現(xiàn)多齒現(xiàn)象，嚴(yán)重情況下可導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。 因此抑制曲軸信號(hào)電磁干擾是非常有必要的。目前抑制點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)曲軸信號(hào)電磁干擾的措施有：改變電磁干擾源（改變發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火方式）；屏蔽點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)曲軸信號(hào)產(chǎn)生的干擾。對(duì)于一個(gè)上市車型如果采用方法主動(dòng)降低干擾，所需的變更周期和驗(yàn)證周期非常長，不能滿足市場的需求。采用方法被動(dòng)抑制干擾，改動(dòng)相對(duì)比較簡單，且

10、驗(yàn)證周期短，滿足短期的市場要求，因此采用方法。綜合幾種被動(dòng)抑制干擾的方法，發(fā)現(xiàn)屏蔽線對(duì)抑制曲軸信號(hào)電磁干擾效果比較好。第2章 汽車電磁干擾的危害及特點(diǎn)2.1電磁干擾的危害工業(yè)發(fā)展不僅給人們生存環(huán)境帶來一些憑感官就可識(shí)別的有形污染，諸如水、空氣及噪聲污染。然而，伴隨電子技術(shù)的發(fā)展尤其是數(shù)字電路、移動(dòng)通信和開關(guān)電源的普及應(yīng)用，又多了一種憑感官無法感覺到的無形污染，這就是電磁干擾，或叫電磁噪聲。 電子設(shè)備輻射、泄漏的電磁波不僅對(duì)電子設(shè)備本身造成嚴(yán)重干擾，而且也威脅著人類的健康與安全。 現(xiàn)代汽車上的各個(gè)電器工作方式不同，它們之間會(huì)以不同的方式彼此侵?jǐn)_。通常所有汽車電器具有相容性，即能在車上共同工作而不

11、干擾其他電器的正常工作，同時(shí)也有抵抗其他電器干擾的能力。 對(duì)汽車電子設(shè)備的電路來說，任何因素激發(fā)出的電路中的振蕩，都會(huì)通過導(dǎo)線等以電磁波的形式發(fā)射出去，不僅干擾收音機(jī)、通信設(shè)備，而且對(duì)車上具有高頻響應(yīng)特點(diǎn)的電子系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。同時(shí)由車外收發(fā)兩用機(jī)之類的無線電設(shè)備、雷達(dá)、廣播電臺(tái)等發(fā)射無線電波，會(huì)干擾汽車上的儀器，使電子控制裝置失控。因此，汽車上應(yīng)用計(jì)算機(jī)（控制器）等，都應(yīng)具有良好的電磁屏蔽措施，一旦屏蔽損壞，也會(huì)導(dǎo)致工作異常。2.2車內(nèi)電磁干擾傳播方式特點(diǎn) (1)感性負(fù)載產(chǎn)生沿電源線傳導(dǎo)的干擾。汽車內(nèi)使用的各種感性負(fù)載，如：雨刮器驅(qū)動(dòng)電機(jī)、汽車啟動(dòng)電機(jī)、暖風(fēng)電機(jī)等。當(dāng)供電被突然切斷時(shí)，會(huì)

12、產(chǎn)生反向瞬變電壓U c，線圈初始儲(chǔ)能越大，關(guān)斷速度越快，瞬變過電壓就越高。一般U c為一100300V；t s為0.20.5s。這類于擾雖然不具有連續(xù)性，但是它的瞬變電壓的幅值相當(dāng)大，會(huì)對(duì)電子模塊造成嚴(yán)重影響，甚至損壞。發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器擊穿損壞就是因這種反向瞬變電壓造成的嚴(yán)重后果。 (2)靜電放電對(duì)車內(nèi)電子部件的干擾。遇到導(dǎo)體就會(huì)釋放出來。當(dāng)靜電儲(chǔ)存到一定程度后，會(huì)通過空氣放電，甚至?xí)谢鸹óa(chǎn)生，人們就會(huì)有強(qiáng)烈的放電感覺在使用汽車時(shí)，這種靜電放電現(xiàn)象不可避免地會(huì)產(chǎn)生靜電放電的干擾特點(diǎn)是：高電壓、短時(shí)間、微小電流。其干擾影響程度是巨大的，會(huì)使一些電子控制單元產(chǎn)生誤動(dòng)作，嚴(yán)重的會(huì)損壞電子單元。 (3)

13、部件或線纜間的相互耦合干擾。汽車中經(jīng)常將各種線纜捆綁成一束沿汽車內(nèi)側(cè)布置，電源線中的瞬變干擾會(huì)禍合到信號(hào)線或控制線中，形成差模信號(hào)，會(huì)對(duì)車內(nèi)ECU等電子模塊產(chǎn)生影響。 (4)輻射干擾。干擾能量的電磁波輻射形式，頻率范圍是150kHz1000MHz。第3章 汽車內(nèi)電磁干擾的現(xiàn)象3.1汽車電磁干擾的相互影響汽車產(chǎn)生的電磁干擾會(huì)在汽車內(nèi)部造成相互影響，舉例如下：例1，某種中高檔轎車，具有高性能ABS系統(tǒng)，樣車在一次實(shí)況測試中遇到了雨天，啟動(dòng)雨刮器，在某一車速運(yùn)行時(shí)，ABS突然失去了作用。例2，國內(nèi)生產(chǎn)的某一型號(hào)微型汽車，其發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器經(jīng)常出現(xiàn)易被擊穿損壞現(xiàn)象，經(jīng)查，當(dāng)雨刮器工作時(shí)，這種損壞現(xiàn)象就容易

14、發(fā)生。造成這種現(xiàn)象的主要原因?yàn)橛旯纹黩?qū)動(dòng)電機(jī)是感性負(fù)載，在切斷電源時(shí)會(huì)產(chǎn)生反向電流并通過電源線傳輸?shù)焦╇娤到y(tǒng)中，從而在電源系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾脈沖， 使一些電子部件不能正常工作，甚至損壞。例3，一種國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)的安全氣囊，在汽車整車裝配線上突然引爆。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)該安全氣囊的電子引爆控制器不能承受較強(qiáng)的環(huán)境輻射電磁場，當(dāng)有靜電放電發(fā)生時(shí)，會(huì)有誤動(dòng)作。第4章 電磁干擾引起的汽車故障實(shí)例4.1電磁干擾引起的故障在汽車電控系統(tǒng)中，傳感器產(chǎn)生的低于1V的弱電信號(hào)很容易受到電磁干擾，成為錯(cuò)誤信號(hào)，所以加裝了屏蔽線來防止電磁干擾。一但屏蔽線損壞，ECU就會(huì)收到被干擾的信號(hào)而失去正?？刂疲易栽\斷系統(tǒng)的報(bào)警燈閃爍。 例

15、1 一輛雪佛來轎車，在氧傳感器附近自行加裝了一個(gè)高音喇叭，電源線取自點(diǎn)火開關(guān)不久，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)警燈不時(shí)出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象，提取故障碼為13(氧傳感器），測量氧傳感器的輸出電壓，其值在0.10.3V間不停變化，說明氧傳感器正常，但當(dāng)按喇叭時(shí)，氧傳感器輸出信號(hào)就發(fā)生混亂，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)也瞬時(shí)失常。將喇叭拆除后，故障排除。原來這是人為制造干擾源的典型事例。汽車電器元件的安裝位置和線路布置有一定設(shè)計(jì)要求，隨意加裝報(bào)警及防盜等裝置，會(huì)引發(fā)電控系統(tǒng)工作異常。 例2 一輛豐田皇冠3.01轎車，已行駛12萬km，大修發(fā)動(dòng)機(jī)后，只運(yùn)轉(zhuǎn)了幾分鐘故障報(bào)警燈就報(bào)警，讀取的故障碼為55（即防爆燃傳感器故障），消碼后再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)

16、，故障依舊。測量防爆燃傳感器的工作電壓，為0.5V以下的正常脈動(dòng)電壓，說明防爆燃傳感器工作正常，順著線路進(jìn)行檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)屏蔽線斷路，將屏蔽線接好，消碼后重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，故障排除。 電磁干擾造成的控制系統(tǒng)故障，主要發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，故障現(xiàn)象自行消失。當(dāng)故障自診斷系統(tǒng)報(bào)警后，如果檢取故障碼，由于ECU的記憶功能，可順利實(shí)現(xiàn)。如果控制系統(tǒng)的故障確實(shí)系電磁干擾所致，靜態(tài)測量元件的電壓信號(hào)，會(huì)發(fā)現(xiàn)傳感器、線路、ECU等均正常。 例3 一輛豐田佳美轎車，行駛數(shù)萬km，ABS故障自診斷系統(tǒng)報(bào)警，檢取故障碼為31(前右輪速傳感器)、32（前左輪速傳感器)、33（后石輪速傳感器）、34

17、(后左輪速傳感器），考慮到4個(gè)輪速傳感器及相關(guān)線路同時(shí)損壞的可能性較小，因整車的其他控制系統(tǒng)工作正常，ECU發(fā)生故障的可能性也較小，最后將故障原因重點(diǎn)定位于電磁干擾。經(jīng)查找，是輪速傳感器的屏蔽線破壞嚴(yán)重。修復(fù)后，清除故障碼，路試一切正常。原來由于該車ABS傳感器為電磁式，低速區(qū)工作時(shí)所產(chǎn)生的信號(hào)電壓極其微弱， 而ABS則需要借助于高靈敏的信號(hào)電壓才能通過ECU調(diào)節(jié)車輪制動(dòng)力的大小。為保證信號(hào)的準(zhǔn)確性，輪速傳感器上設(shè)有屏蔽網(wǎng)，一旦該屏蔽網(wǎng)受到破壞，汽車上的高頻電磁波就會(huì)對(duì)輪速傳感器的正常工作產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致ABS失靈或產(chǎn)生誤動(dòng)作，故障自診斷系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。第5章 減小汽車對(duì)無線電干擾的措施5.1現(xiàn)代

18、汽車抗干擾的措施汽車對(duì)無線電接收機(jī)的干擾，以點(diǎn)火系統(tǒng)最為嚴(yán)重，干擾的半徑可達(dá)幾百米。 電磁干擾的抑制要根據(jù)不同的干擾源的特點(diǎn)采取不同的抑制方式。其次，考慮干擾的傳播途徑干擾的途徑是：通過供電系統(tǒng)的電纜、天線或各種導(dǎo)線，通過耦合、空間直接輻射電磁波等方式。干擾抑制應(yīng)考慮成本。一般的處理方式為限制干擾源產(chǎn)生的干擾噪聲達(dá)到規(guī)定的合理范圍內(nèi)；同時(shí)被干擾體應(yīng)具有一定的抵抗干擾的能力，以達(dá)到相互共存、互不影響的狀態(tài)。 對(duì)來自車內(nèi)供電系統(tǒng)的干擾，一種簡單而有效的方法是利用蓄電池作為一個(gè)極低阻抗、大容量的瞬變電壓抑制器，吸收各種瞬變電壓產(chǎn)生的干擾能量。蓄電池電纜接線應(yīng)良好，若負(fù)極搭鐵，確保搭鐵電阻值最小。應(yīng)盡

19、可能保證線路電阻R0達(dá)最小值，甚至為零。對(duì)于線纜間耦合引起的干擾，最好的方式為將ECU控制線或信號(hào)線與電源線分開布置，以減小因耦合而引起的干擾信號(hào)侵入。此外，采用屏蔽電纜的方式，也是避免外界電磁干擾侵入控制線和信號(hào)線的好方法。 對(duì)于電感性負(fù)載引起的干擾，抑制方式可以采用并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)數(shù)值的電容器，以消除反向過電壓。 產(chǎn)生干擾的原因在于電氣設(shè)備系統(tǒng)的導(dǎo)線、線圈及其他部分的自感和電容形成振蕩回路，當(dāng)以火花形式放電時(shí)，產(chǎn)生高頻振蕩，借高壓電線（或?qū)Ь€）向空中發(fā)射電磁波，切割接收機(jī)的天線，引起干擾?，F(xiàn)代汽車上采用如下方法防止這種干擾： (1)加裝減擾電阻。在形成高頻振蕩的電路中，例如在分電器至點(diǎn)火線圈和

20、分電器至火花塞之間的高壓電路中，串連600015000的減擾電阻，因振蕩回路的阻力足夠大，可使其不發(fā)生振蕩放電現(xiàn)象，不再發(fā)生電磁波而干擾無線電阻尼電阻的結(jié)構(gòu)。 (2)加裝減擾電容器。在所有可能產(chǎn)生火花放電的接觸點(diǎn)間，并聯(lián)一容量為0.50.1F的電容器，用以吸收火花，避免高頻振蕩電磁波的反射，不致發(fā)生振蕩放電現(xiàn)象。 (3)加裝金屬屏蔽。將所有容易發(fā)射電磁波的電器及導(dǎo)體，用金屬網(wǎng)或屏蔽罩包起來。這樣當(dāng)電磁波或高頻電磁振蕩遇到金屬屏壁后，電磁感應(yīng)在金屬屏壁內(nèi)產(chǎn)生渦流，使電磁波消耗于渦流的熱效應(yīng)中，不能向外發(fā)射，從而可以避免對(duì)無線電波的干擾。但是，要很好地避免干擾，必須遮掩完全，防止漏隙，并使各接頭與

21、車架接觸良好。另外，將發(fā)動(dòng)機(jī)體用銅絲編帶與駕駛室金屬部分可靠地連接，也可作為金屬屏蔽，為了防止干擾，上述方法也可合并采用。第6章 屏蔽線的結(jié)構(gòu)原理、種類與特性6.1屏蔽線的結(jié)構(gòu)原理 屏蔽布線系統(tǒng)源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線系統(tǒng)的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應(yīng)（所謂趨膚效應(yīng)是指電流在導(dǎo)體截面的分布隨頻率的升高而趨于導(dǎo)體的表面分布，頻率越高，趨膚深度越小，即頻率越高，電磁波的穿透能力越弱）實(shí)現(xiàn)防止電磁干擾及電磁輻射的能力，屏蔽系統(tǒng)綜合利用了雙絞線的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因此具有非常好的電磁兼容（EMC）特性。其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示圖2-1 屏蔽線結(jié)構(gòu)屏蔽電纜的屏蔽原

22、理不同于雙絞線的平衡抵消原理，屏蔽電纜是在4對(duì)雙絞線的外面多加1層或2層鋁箔，利用金屬對(duì)電磁波的反射、吸收和趨膚效應(yīng)原理，效的防止外部電磁干擾進(jìn)入電纜，同時(shí)也阻止內(nèi)部信號(hào)輻射出去，干擾其它設(shè)備的工作。屏蔽線抵抗外界干主要體現(xiàn)在信號(hào)傳輸?shù)耐暾钥梢酝ㄟ^屏蔽系統(tǒng)得到一定的保證。6.2屏蔽線的種類與特性 近幾年來，為了向高性能、舒適型發(fā)展，汽車正逐漸從一個(gè)開關(guān)控制一個(gè)動(dòng)作的機(jī)能，轉(zhuǎn)化為能自動(dòng)感知駕駛環(huán)境的變化、選擇最適合駕駛的狀態(tài)的電子式裝置。要進(jìn)行這樣復(fù)雜的控制，需要對(duì)微機(jī)準(zhǔn)確無誤的傳送各種信息 ，而這些信息來自各種傳感器，因此要求傳感器在電流發(fā)生變化時(shí)開關(guān)能迅速切換（數(shù)字信號(hào)）。而瞬間的大電流、

23、高電壓的變化將產(chǎn)生大量的電磁波對(duì)各種傳感器信號(hào)造成干擾。因此為了避免大電流、高電壓外部的影響，在重要的數(shù)字回路電線上使用了各種屏蔽線4。 屏蔽線的種類不同，所選用的材料及特征個(gè)不一樣。汽車上常用的有四種它們分別為：橫向包扎屏蔽線 它是由鍍錫軟銅線或軟銅線做成，其特征在頻率為10H的范圍內(nèi)，與網(wǎng)狀多心屏蔽線相比，性能較低，但外徑細(xì)，加工性優(yōu)越。網(wǎng)狀屏蔽線 它是由鍍錫軟銅線或軟銅線做成，其特征是對(duì)高、低頻率不同的電磁波屏蔽性同樣優(yōu)越。金屬箔（銅）屏蔽線 它主要由銅箔構(gòu)成，其特征是屏蔽功能與網(wǎng)狀屏蔽線一樣，但由于處理簡單，所以加工性優(yōu)越。金屬箔（鋁）屏蔽線 它主要由鋁箔構(gòu)成，其特征是屏蔽功能最低但具

24、有加工性好、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。6.3屏蔽方法的選擇 對(duì)于曲軸信號(hào)采用屏蔽線的接法，可采用雙心屏蔽和單心屏蔽接法，如圖31所示。圖31 2種屏蔽方式比較兩種屏蔽方式的效果，如圖32和33所示，曲軸信號(hào)的單心屏蔽優(yōu)于雙心屏蔽。屏蔽方案數(shù)據(jù)對(duì)比見表3.1。圖32采用屏蔽方式1的效果圖33采用屏蔽方式2的效果對(duì)比項(xiàng)不帶屏蔽 屏蔽方式1 屏蔽方式2高端 低端 高端 低端 高端 低端 峰值-峰值/v 8.7 9.04 0.72 0.84 0.22 0.32持續(xù)時(shí)間/ 4 2.5 0.35 0.4 0.4 0.35表3.1 屏蔽方案數(shù)據(jù)比較第7章 結(jié)論 隨著電子產(chǎn)品在汽車上的應(yīng)用不斷增多，產(chǎn)生的干擾也日益突出，在汽車上采用了各種抗干擾措施實(shí)驗(yàn)證明，Roewe某款車型采用單心屏蔽的曲軸信號(hào)線后，在不改變點(diǎn)火方式的前提下，曲軸信號(hào)噪聲得到明顯的改善。由此可見，采用被動(dòng)抑制干擾的屏蔽方式，可以為汽車電子電器系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。致謝 此次論文的寫作由于時(shí)間緊迫，以及本人知識(shí)匱乏，文中所述原理以及檢測方法雖經(jīng)多次推敲，卻也難免存在疏漏之處，還請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。文中所述有很大部分是在總結(jié)前輩的理論研究成果基礎(chǔ)上建立起來的。在次我向那些辛辛苦苦工作的前輩們致敬。我