抗干擾膜片 第1章概述

1控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)抗干擾技術概述Technicaloutlineforprotectionagainstdisturbanceofcontrolsystem徐義亨2011年4月精品資料21抗干擾問題提出(tíchū)的背景1）系統(tǒng)集成化程度的提高電子管的工作電壓：250Vac晶體管的工作電壓：24Vdc隨著微電子技術的發(fā)展，大規(guī)模集成芯片內(nèi)單位面積(miànjī)的元件數(shù)越來越多，所傳遞的信號電流也越來越小，系統(tǒng)的供電電壓也越來越低，現(xiàn)已降到5V、3V乃至1.8V。因此，芯片對外界的噪聲也越趨敏感，所以顯示出來的抗干擾能力也就很低。精品資料32）電磁環(huán)境日趨復雜由于目前是信息(xìnxī)社會，所以：電氣、電子設備量猛增，頻帶日益加寬，功率越來越大，傳輸速率越來越高。因而受電磁干擾的威脅也日趨勢增大。

精品資料43）控制系統(tǒng)自身的特點(tèdiǎn)控制系統(tǒng)不但系統(tǒng)復雜，設備多，輸入/輸出（I/O）端口多，特別是外部的連接電纜又多又長，這類似于是拾取噪聲的高效天線，給噪聲的耦合提供了充分的條件，使得各種噪聲容易侵入控制系統(tǒng)。

精品資料5欲提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力：1）在設計系統(tǒng)本身的電子線路、結構以及軟件時應于考慮的各項抗干擾措施。2）提高控制系統(tǒng)在工程應用中的抗干擾技術?？刂葡到y(tǒng)的抗干擾問題(wèntí)，不可能期望僅通過提高控制系統(tǒng)本身的抗干擾能力來解決。精品資料62噪聲(zàoshēng)和干擾對有用信號以外的所有電子信號總稱為噪聲。按噪聲的來源可以將噪聲源分成三大類：1）本征噪聲源，其來源于物理系統(tǒng)(xìtǒng)內(nèi)部的隨機波動，例如熱噪聲等；2）人為噪聲源，例如電機、開關、數(shù)字電子設備、無線電發(fā)射裝置等在運行過程中所帶來的噪聲；3）自然界干擾引起的噪聲，例如雷擊和太陽的黑子活動等。精品資料7本征噪聲為內(nèi)部噪聲，人為噪聲和自然界干擾引起的噪聲均為外部噪聲（本書討論的是對外部噪聲的抑制）。人為噪聲源又可分成有意發(fā)射噪聲源和無意發(fā)射噪聲源。所謂有意發(fā)射噪聲源是專用于輻射電磁能的設備，如廣播、電視、通訊等發(fā)射設備，是通過向空間發(fā)射有用信號的電磁能量來工作的，它們會對不需要這些信號的控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)構成干擾。但也有許多裝置無意地在發(fā)射電磁能量，如汽車的點火系統(tǒng)、電焊機、鈉燈和日光燈等照明設備以及電機設備等。它們可能通過傳導、輻射向控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)發(fā)射電磁能以干擾系統(tǒng)的正常運行。精品資料8按噪聲的頻率范圍(fànwéi)分類名稱頻率范圍典型的噪聲源工頻和音頻噪聲50Hz及其諧波輸電線、工頻用電設備甚低頻噪聲30kHz以下首次雷擊載頻噪聲10kHz～300kHz高壓直流輸電高次諧波、交流輸電高次諧波

射頻、視頻噪聲300kHz～300MHz鈉燈和日光燈等照明設備、圖像監(jiān)控系統(tǒng)、對講機、直流開關電源

微波噪聲300MHz～100GHz微波通信、微波爐

精品資料9取決噪聲(zàoshēng)危害性嚴重程度的三要素噪聲源的頻率愈高（意味著電流、電壓、電場和磁場的強度的變化率愈高）；離噪聲源的距離愈近；噪聲源本身的功率(gōnglǜ)愈大（如變頻器的主回路）。則噪聲源產(chǎn)生的危害性就愈大。精品資料10何謂(héwèi)干擾？當噪聲電壓大到足夠大時，足以在接收中造成騷擾使一個電路產(chǎn)生誤操作，這就是一個干擾。噪聲是一種電子信號，它是不能消除(xiāochú)的，而只能在量級上盡量減小直到不再引起干擾。而干擾是指某種效應，是由于噪聲對電路造成的一種不良反應。所以電路中存在著噪聲，但不一定形成干擾。精品資料113構成噪聲（干擾(gānrǎo)）問題的三要素噪聲的耦合途徑噪聲源感受體

1）產(chǎn)生噪聲(zàoshēng)的源頭是什么？2）哪些是對噪聲(zàoshēng)有敏感的感受體？

3）將噪聲(zàoshēng)從源頭傳送到感受體的耦合途徑是什么？精品資料12抑制(yìzhì)干擾的三種基本方法：1）盡量將客觀存在的噪聲源的強度在發(fā)生處進行抑制，這是最有效的方法。但是并非所有的噪聲源都可以抑制的，如雷擊、無線電天線發(fā)射等。2）提高感受體對干擾的抗擾度，這取決于系統(tǒng)本身的抗干擾能力。3）減小或攔截通過耦合路徑(lùjìng)噪聲的傳輸量，即減少耦合路徑(lùjìng)上噪聲的傳輸量。精品資料13例：直流電動機(dòngjī)系統(tǒng)電動機控制電路直流電動機弱信號回路噪聲電流(傳導）（電磁輻射(diàncífúshè)）電刷和換向器之間產(chǎn)生的電火花是主要的噪聲源。精品資料14傳導和輻射是噪聲的基本耦合途徑。

在這種情況下，不大可能對噪聲源采用更多的抑制措施。因而只能通過抑制耦合路徑的方式來消除干擾：減小通過導線傳導到電動機控制電路的噪聲量（隔離和濾波(lǜbō)）；屏蔽來自導線的輻射噪聲。精品資料154噪聲(zàoshēng)的耦合途經(jīng)從物理(wùlǐ)概念上說，噪聲的傳播途經(jīng)大致有五種：導線直接傳導耦合；經(jīng)公共阻抗的耦合；電容性耦合；電感性耦合；電磁場耦合。精品資料16導線(dǎoxiàn)直接傳導耦合所謂的導線直接傳導耦合系指噪聲是通過信號線和交、直流電源線以及通信線等將信號源或電源里夾帶的噪聲直接傳導給電路。這種耦合是最常見的，如串模干擾都屬此例。抑制此類噪聲的最基本方法(fāngfǎ)就是避免導線拾取噪聲，或者在它干擾敏感電路前用去耦或濾波（包括數(shù)字濾波）的方式消除噪聲。精品資料17

公共(gōnggòng)阻抗耦合電路精品資料18最常見(chánɡjiàn)的公共阻抗耦合例子：接地系統(tǒng)。減小公共阻抗耦合的基本方法：減小公共阻抗的阻值。精品資料19電容性耦合又稱靜電耦合或靜電感應，它是由電路間電場的相互作用而產(chǎn)生的。產(chǎn)生這種耦合的主要原因是電路間存在著分布電容。電感性耦合又稱電磁耦合或電磁感應，它是由電路間磁場的相互作用而產(chǎn)生的。產(chǎn)生這種耦合的主要原因是電路間存在著互感。這兩種耦合加上前述的導線(dǎoxiàn)直接傳導耦合和經(jīng)公共阻抗的耦合均稱為傳導性耦合。其中電容性耦合和電感性耦合又稱為近場輻射。此外還有電磁場輻射，它又稱為輻射耦合或遠場輻射，它是電場和磁場相結合的耦合，并通過能量的輻射對線路產(chǎn)生干擾的。精品資料20嚴格地說，有關噪聲問題的求解，需要通過麥克斯韋方程組才能得到，該方程組是三個空間變量（x、y、z）和時間（t）的函數(shù)。這樣，問題就變得非常復雜，非一般工程技術人員能夠接受和理解。為此，在本書里，我們還是采用“電路”的理論用集中參數(shù)來近似地求解。所以(suǒyǐ)我們采取了如下的假設：1）用一個連接在兩導體間的電容來表示兩導體間存在的一個隨時間變化的電場；2）用一個連接在兩導體間的互感來表示兩導體互相耦合的一個隨時間變化的磁場；精品資料215串模干擾(gānrǎo)和共模干擾(gānrǎo)按干擾源VC和信號源VS的連接關系，或者說按干擾源VC對電路的作用形態(tài)有串模干擾和共模干擾之分。所謂串模干擾就是(jiùshì)干擾源Vc串聯(lián)于信號源Vs之中。或者簡單地認為干擾源Vc和信號源Vs是迭加在一起的。在輸入回路中干擾源Vc與信號源Vs所處的地位完全相同。串模干擾也稱橫向干擾或差模干擾。精品資料22測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)VsVcVcVs串模干擾共模干擾精品資料23串模干擾源自于：1）信號線受空間電磁輻射的感應(gǎnyìng)；2）通過變送器的供電電源串入的電網(wǎng)干擾；3）信號源本身產(chǎn)生的干擾。精品資料24放大器的地和信號源的地之間由于地電平(diànpínɡ)的差異所形成的干擾稱共模干擾，或謂出現(xiàn)在測量電路端子和地之間的一種干擾形式，也稱縱向干擾或共態(tài)干擾。這種干擾（地電位差）在實際測量中是普遍存在的，根據(jù)干擾環(huán)境、被測信號源和測量系統(tǒng)的距離等因素，這地電位差一般可以達幾伏、十幾伏甚至100V以上，在雷擊時甚至可達數(shù)十萬伏以上的浪涌電壓。精品資料25對單端對地輸入系統(tǒng)，共模干擾全部轉換成串模干擾影響(yǐngxiǎng)測量系統(tǒng)的。精品資料26雙端對地輸入(shūrù)系統(tǒng)精品資料27該圖所示的雙端對地系統(tǒng)，共模干擾并不直接影響電路的，它是通過輸入電路的不對稱轉化成串模電壓造成干擾的。如果僅考慮(kǎolǜ)共模干擾,即信號為零時,那么作用在Z5上的電壓為:精品資料28如果電路對稱,即Z1=Z2,Z3=Z4,則V=O；一般電路做不到完全對稱，所以V不等于零，所以共模干擾就對測量系統(tǒng)產(chǎn)生影響。衡量一個測量控制系統(tǒng)的抗串模噪聲和抗共模噪聲的能力，可以用串模干擾抑制比SMRR和共模干擾抑制比CMRR來表示。

式中：Uc——共模干擾的交流峰值電壓，單位(dānwèi)伏特；ΔU——施加共模干擾電壓前后的示值變化所對應的電量值變化，單位(dānwèi)伏特。精品資料29串模干擾和共模(ɡònɡm(xù)ó)干擾的試驗值名稱信號量程共模干擾電壓串模干擾電壓電流信號輸入（4-20）mA250Vac,50Hz（353．5V峰值）1VAC，50HZ（1.414V峰值））

(0-10)mA電壓信號輸入（0-5）V（0-20）mV50mV,50HZ(0.0707V峰值）)

（0-100）mV熱電阻信號輸入Pt100Cu50精品資料30式中：Us——串模干擾交流峰值電壓(diànyā)，單位伏特；ΔU——施加串模干擾電壓(diànyā)前后的示值變化所對應的電量值變化，單位伏特。精品資料31對國家標準(ɡuójiābiāozhǔn)的一點質疑有些標準,如〈〈GB/T13639-2008工業(yè)過程測量和控制系統(tǒng)用模擬輸入數(shù)字式指示儀〉〉（下簡稱“《GB/T13639》”）對模擬輸入數(shù)字式指示儀應具備的共模干擾和串模干擾的抑制能力(nénglì)作了如下的規(guī)定:共模干擾抑制比CMRR≥120dB；串模干擾抑制比SMRR≥40dB。不考慮數(shù)字式指示儀的電量程F.S和精確度等級a，而泛泛地采用統(tǒng)一的共模干擾抑制比CMRR≥120dB和串模干擾抑制比SMRR≥40dB來表示指示儀應具備的抗干擾能力(nénglì)是不恰當?shù)?。下面就此問題展開討論，并將討論問題的范圍擴展到所有的模擬量輸入裝置。精品資料32設模擬量輸入裝置的精確度等級為a，在“影響量”共模干擾Uc或串模干擾Us的作用下，信號測量示值會發(fā)生偏差,設該偏差所對應的電量值為△U，如滿足下式的要求:（△U/F.S）×100%≤a%我們認為(rènwéi)該模擬量輸入裝置抑制共模干擾或串模干擾的能力是符合要求的。精品資料33現(xiàn)我們以共模干擾抑制比CMRR為例來進行討論。如果按《GB/T13639》的規(guī)定，模擬量輸入裝置的共模干擾抑制比CMRR應大于等于120dB，則根據(jù)前式就可得:

由于共模干擾的試驗電壓Uc是一定的（353．5V峰值）,從而就可按上式計算出一個ΔU,這個ΔU是模擬量輸入裝置在施加共模干擾電壓前后的示值變化所對應的電量(diànliàng)值變化（單位伏特）,且滿足CMRR大于等于120dB的理論值。整理后可得:ΔU≤Uc╳10-6(伏特)精品資料34現(xiàn)在我們來討論這個ΔU能否滿足上式規(guī)定的要求。當Uc=353.5V時，按上式計算可得：ΔU≤Uc╳10-6=353.5╳10-6=0.354（mV）如果信號電量程F.S=5V,準確度等級a=0.1，代入上式得：（ΔU/F.S）╳100%=（0.354mV/5000mV）╳100%=0.007%＜a%=0.1%即遠小于a%，不但符合上式的要求，也說明作為指標值，CMRR還可以(kěyǐ)再小一點。精品資料35如果信號電量程F.S=100mV,準確度等級a=0.1，代入前式得：（ΔU/F.S）╳100%=（0.354mV/100mV）╳100%=0.354%＞a%=0.1%即大于a%，則不符合上式的要求，從而(cóngér)說明，作為指標值，CMRR=120dB不能滿足要求。精品資料36顯然,按式ΔU≤Uc╳10-6計算出來的ΔU能否滿足上式的要求,必須要考慮模擬量輸入裝置(zhuāngzhì)的測量精確度等級a以及對應的信號電量程F.S。同理，對串模干擾抑制比的討論也一樣。這就說明一臺模擬量輸入裝置(zhuāngzhì)，允許的ΔU是和它的測量精確度等級以及對應的信號電量程有關。也就是說，不同的精確度等級以及不同電量程的模擬量輸入裝置(zhuāngzhì)，其共模干擾抑制比CMRR和串模干擾抑制比SMRR的指標值應該是不一樣的。精品資料37關于(guānyú)CMRR指標值和SMRR指標值的計算方法由前式（△U/F.S）×100%≤a%可得：△U≤a%×F.S分別(fēnbié)代入前式，可得：

(dB)

(dB)精品資料38CMRR和SMRR的指標值序

電量程F.S

精確度等級a

共模干擾試驗電壓Uc

CMRR指標值

串模干擾試驗電壓Us

SMRR指標值10～5V

0.1250Vac,50Hz（353．5V峰值）

≥105

1VAC，50HZ（1.414V峰值）

≥55

20.2≥100≥5030～20mV0.2≥140100mVAC,50HZ(0.1414V峰值)≥7540.5≥135≥7051.0≥130≥6060～100mV0.1≥135≥7070.2≥130≥60精品資料39一點(yīdiǎn)建議如直接采用前式的形式，即（△U/F.S）×100%≤a%對于高精度、小量程(指信號電量程)的模擬量輸入裝置,一般難以達到上式的要求，此時，可以降低(jiàngdī)測量精度偏差的要求，即可以將上式放寬到（△U/F.S）×100%≤1.5a%甚至（△U/F.S）×100%≤2.0a%精品資料406電磁兼容性設計(shèjì)電磁兼容性（EMC）指的是電子式控制系統(tǒng)的一種性能：1）在可能的電磁環(huán)境中，系統(tǒng)仍然具有正常的工作(gōngzuò)能力；2）不會成為環(huán)境中的一個電磁污染源。一般用“抗擾度”來衡量控制系統(tǒng)在電磁環(huán)境下的抗干擾能力；用“發(fā)射”來表明對環(huán)境的電磁污染。精品資料41由于各種電磁干擾都是一種復雜多變的隨機過程，難以重復，為了有效地對其干擾效應和危害進行正確的評估，《IEC61000-4電磁兼容試驗和測量技術》把系統(tǒng)在工程(gōngchéng)應用中常見的電磁干擾按其性質進行分類，并對這些干擾的試驗模型和試驗等級作了相應的規(guī)定。不同的試驗等級表示不同的抗擾度電平。

精品資料42相對于各種電磁干擾，一個系統(tǒng)應有(yīnɡyǒu)相應的抗擾度指標，包括：電壓短時中斷和電壓變化抗擾度；電快速瞬變脈沖群抗擾度；浪涌（沖擊）抗擾度；靜電抗擾度；工頻磁場抗擾度；脈沖磁場抗擾度；射頻電磁場輻射抗擾度；射頻場感應的傳導騷擾抗擾度等。精品資料43阻尼振蕩磁場抗擾度；振蕩波抗擾度；工頻頻率變化抗擾度；直流電源輸入(shūrù)端口紋波抗擾度；交流電源端口諧波、諧間波及電網(wǎng)信號的低頻抗擾度等。（《IEC61000-4電磁兼容試驗和測量技術》共規(guī)定了28項。）精品資料445.1電壓暫降、短時中斷(zhōngduàn)和電壓變化抗擾度與低壓電網(wǎng)連接的控制系統(tǒng)，由于供電電網(wǎng)、變電設備發(fā)生故障，或由于負荷突然發(fā)生大的變動乃至負荷連續(xù)變化，直至系統(tǒng)備用電源的切換均能引起電壓暫降、短時中斷和電壓變化。所謂“電壓暫降”系指在供電電壓突然下降，經(jīng)歷了半個周期到幾秒鐘的短暫持續(xù)期后恢復正常。所謂“短時中斷”系指供電電壓消失一段時間，短時中斷也可認為是100%幅值的電壓瞬時跌落(diēluò)。所謂“電壓變化”系指供電電壓逐漸變得高于或者低于額定電壓。變化的持續(xù)時間相對于周期來說，可長可短。精品資料45最新標準(biāozhǔn)（IEC61000-4-11:2004）類別電壓暫降的試驗等級和持續(xù)時間1類根據(jù)設備要求依次進行2類0%持續(xù)時間0.5周期0%持續(xù)時間1周期70%持續(xù)時間25周期3類0%持續(xù)時間0.5周期

0%持續(xù)時間1周期40%持續(xù)時間10周期70%持續(xù)時間25周期80%持續(xù)時間250周期※類特定特定特定特定特定精品資料46值得注意的是，控制系統(tǒng)在工程的應用中，往往都是兩路電源熱備供電。在兩路電源的切換過程中，無論是采用繼電器或者是其他的方式，對控制系統(tǒng)必然會有一個短暫的電源中斷(zhōngduàn)時間。這個因熱備電源的切換所帶來的短暫的中斷(zhōngduàn)時間應該小于控制系統(tǒng)的允許值（即抗擾度）。其最小值為10ms，一般的控制系統(tǒng)允許的短暫的中斷(zhōngduàn)時間可達20ms。精品資料47直流電源輸入(shūrù)端口試驗項目

試驗等級%UT

持續(xù)時間s

電壓暫降40和700.01,0.03,0.1,0.3,1或※

或※短時中斷00.001,0.003,0.01,0.03,0.1,0.3,1或※

電壓變化85和1200.1,0.3,1,3,10,或※或80和120或※精品資料485.2電快速(kuàisù)瞬變脈沖群抗擾度電快速瞬變脈沖群（簡稱“群脈沖”）來源于切換瞬態(tài)過程，如：1）感性負載的切斷；2）繼電器、接觸器觸點的跳動(tiàodòng)；3）高壓開關裝置的切換等。其頻譜范圍為（1～100）MHz，甚至可高達300MHz。精品資料49實際工業(yè)中遇見(yùjiàn)的群脈沖的頻譜很寬：開關電路：100kHz～300MHz日光燈：0.1MHz～3MHz精品資料50其特點(tèdiǎn)是上升時間快（5ns），持續(xù)時間短（50ns），能量低，

但具有較高的重復頻率。它們會騷擾系統(tǒng)的運行。

精品資料51試驗時，產(chǎn)生電快速瞬變脈沖群發(fā)生器的主要特性參數(shù)（在接50Ω負載(fùzài)時）是：1）有正負極性。2）單個脈沖的上升時間為5ns±30%。3）脈沖持續(xù)時間（半峰值）為50ns±30%。4）與供電電源異步。5）脈沖群持續(xù)時間為15ms±20%。6）脈沖群周期為300ms±20%。7）脈沖重復率：開路輸出電壓為0.25、0.5、1、2kV時為5kHz±20%；開路輸出電壓為4kV時為2.5kHz±20%。8）開路輸出電壓為0.25kV（1-10%）～4kV（1+10%）。精品資料52試驗等級電源端口.保護地（PE）I/O信號、數(shù)據(jù)、控制端口電壓峰值kV重復頻率Hz電壓峰值

kV重復頻率

Hz10.5kV5kHz0.25kV5kHz21kV5kHz0.5kV5kHz32kV5kHz1kV5kHz44kV2.5kHz2kV5kHz*特定特定特定特定精品資料535.3浪涌（沖擊(chōngjī)）抗擾度浪涌的主要來源包括：1）電源系統(tǒng)的切換瞬變、各種系統(tǒng)的故障（如接地系統(tǒng)間的短路等）。2）雷電瞬變（包括直擊雷和感應雷）等。浪涌的特點是上升沿的變化速度快，瞬態(tài)功率大。用于控制系統(tǒng)的浪涌試驗(shìyàn)波形如下圖所示，其中1.2/50為電壓波形，8/20為電流波形。試驗(shìyàn)波形的特征參數(shù)：波前時間T1、半峰時間T2、峰值。精品資料54峰值(fēnɡzhí)、波前時間T1、半峰時間T2100%50%0T1T2精品資料55精品資料56

試驗等級開路試驗電壓（±10%），kV10.521.032.044.0*特定精品資料57試驗時首先要確定試驗部位（如電源、I/O、通信等端口）；在每個試驗部位，正負(zhènɡfù)極性的干擾至少要各加5次，每次浪涌的最大重復率為1次/分。相對于交流電源，干擾波應同步在電源波形的過零點和正負(zhènɡfù)峰值點上。試驗電壓逐步增加到規(guī)定的電平值，試驗電壓逐次加在每一根線與地之間。試驗電壓不能隨意超過規(guī)定的要求。質疑：1）為什么不區(qū)分雷電浪涌和開關浪涌？2）為什么有電壓浪涌的指標值，而沒有電流浪涌的指標值？精品資料585.4靜電(jìngdiàn)抗擾度靜電系由非常低的能量累積以電容模式儲存在人體或設備表面，由突發(fā)觸及使其儲能以極大的速度崩潰放電而成，其頻寬可由數(shù)百MHz到數(shù)個GHz。靜電放電具有高電位、低電量、小電流和作用時間短的特點。由于(yóuyú)靜電放電波形的上升沿時間很短，約1納秒左右，電流的變化率很大，所以對電路的影響很大，特別是對CMOS器件，因為其氧化膜的耐壓界限一般僅為（100-150）V。任何物體間的接觸和分離就會有靜電產(chǎn)生，從控制系統(tǒng)的制造到使用，包括運輸、存放以及操作人員在人機界面上的接觸，都有靜電的釋放。其中人體是最主要的靜電放電源頭。精品資料59tI60ns30ns精品資料60試驗等級接觸放電電壓（kV）空氣放電電壓（kV）1222443684815*特定特定精品資料615.5工頻(ɡōnɡpín)磁場抗擾度工頻磁場是最常見的干擾源。如導體中的工頻電流，變壓器等電力設備的漏磁通等。工頻磁場可以分以下兩種情況：1）正常運行條件(tiáojiàn)下的電流所產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，其幅值較小（1～100）A/m。2）故障情況下的電流，能產(chǎn)生幅值較高、但持續(xù)時間較短的磁場，直到保護裝置動作為止（300～1000）A/m。工頻磁場的試驗等級分穩(wěn)定和短時作用（1s～3s）兩種，共5個試驗等級。精品資料62試驗等級磁場強度A/m1s～3s的短時穩(wěn)定持續(xù)磁場1-12-33-1043003051000100*特定特定精品資料635.6脈沖(màichōng)磁場抗擾度脈沖磁場是由：1）雷擊放電時；2）在低壓、中壓和高壓電力系統(tǒng)中故障的起始暫態(tài)產(chǎn)生的；3）在高壓變電所，脈沖磁場也可由斷路器切合高壓母線和高壓線路產(chǎn)生。對控制系統(tǒng)而言，威脅(wēixié)最大的是雷擊時在空間產(chǎn)生的脈沖磁場。精品資料64試驗等級脈沖磁場強度A/m（峰值）1-2-3100430051000*特定精品資料655.7射頻(shèpín)電磁場輻射抗擾度射頻電磁場輻射來源于下列的一些情況，如：1）系統(tǒng)的操作、維護和檢查人員在使用移動電話或對講機；2）包括電臺、電視發(fā)射臺、發(fā)射機以及各種工業(yè)電磁輻射源的作用和影響。射頻電磁場輻射可以使話音系統(tǒng)語言清晰度變壞，圖像顯示系統(tǒng)變得模糊并出現(xiàn)差錯，指針式儀表系統(tǒng)指示錯誤、抖動和亂擺，控制系統(tǒng)失控(shīkònɡ)乃至誤控，模擬信號傳送波形和相位的失真，以及數(shù)字信號傳送出錯等等。精品資料66下圖的左邊是早年(zǎonián)射頻電磁場的試驗波形：（27-500）MHz，未調制，Vp-p=2.8V,Vrsm=1.0V。右邊是現(xiàn)在更加嚴峻的電磁試驗波形:（80-1000）MHz，1kHz正弦波進行調制，調制深度80%，Vp-p=5.18V,Vrsm=1.12V。精品資料試驗等級試驗場強，V/m1123310430*特定67精品資料68下圖為進行射頻電磁場輻射試驗的電波暗室。它必須(bìxū)要有足夠的空間，五面敷設吸波材料，以防止產(chǎn)生電磁波的反射。精品資料69由于射頻電磁場輻射抗擾度要在電波暗室里進行，非一般(yībān)制造商能力所及。一種簡便的測試方法是利用功率為p，頻率為80MHz～1000MHz的步話機作干擾源，距被測設備為d，其產(chǎn)生的電場強度的統(tǒng)計平均值E為：式中：E——電場強度，V/m；P——步話機功率，W；d——距離，m。精品資料705.8射頻(shèpín)場感應的傳導騷擾抗擾度射頻場感應的傳導騷擾主要來源是在開關電源、變頻器等射頻發(fā)射設備的電磁場作用下，于控制系統(tǒng)的電源線、通信線、接口電纜等連接線路上產(chǎn)生的傳導騷擾。其頻率范圍為9kHz～80MHz。其試驗等級如下表所示，頻率范圍為（150k-80M）Hz，對（9-150）kHz沒有提出要求。電壓是以有效值（rms）表示(biǎoshì)的未經(jīng)調制的開路試驗電平。精品資料71頻率范圍150kHz～80MHz試驗等級

電壓

U0，dB(μV)

U0，V

1120121303314010精品資料725.9評定抗擾度試驗結果(jiēguǒ)的通用原則（性能判據(jù)）評定抗擾度試驗結果的通用原則是如下的四個性能判據(jù)等級：性能判據(jù)1：試驗時，在技術規(guī)范極限內(nèi)性能正常。即性能不能有偏離制造商所規(guī)定技術規(guī)范的明顯降級。性能判據(jù)2：試驗時，功能或性能暫時降低或喪失，但能自行恢復。如試驗時，某設備的模擬功能數(shù)值出現(xiàn)可容許的偏差。試驗后，偏差消失。性能判據(jù)3：試驗時，功能或性能暫時降低或喪失，但需要操作者干預或系統(tǒng)復位。如試驗時導致過電流保護裝置斷路，由操作者更換或復位該過電流保護裝置。性能判據(jù)4：由于設備、元器件、軟件的損壞，或數(shù)據(jù)丟失，造成不能恢復的降級或功能喪失。性能判據(jù)4通常是不能接受的。對性能判據(jù)2和3，應按被控過程的連續(xù)(liánxù)與否以及運行的重要性確認是否認可。精品資料73最終的評價結果：由在某一狀態(tài)下偶然發(fā)生(fāshēng)的最嚴重的故障決定。精品資料745.10電磁兼容性的發(fā)射(fāshè)根據(jù)前面對電磁兼容性(EMC)的定義可知，設備的電磁兼容性不但包括對干擾的抗擾度，還應該包括不對該環(huán)境中的任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力，即所謂的發(fā)射要求?？刂葡到y(tǒng)（如DCS、PLC等）的電磁發(fā)射可能會干擾其它的設備。電磁發(fā)射又包括電磁輻射發(fā)射（RE）和傳導(chuándǎo)發(fā)射（CE）兩種。這些發(fā)射限值代表著基本的電磁兼容性要求，并且經(jīng)過選擇能保證在工業(yè)場所正常工作的設備所產(chǎn)生的騷擾電平不會妨礙其它設備的正常工作。精品資料75端口頻率范圍

MHz限值注釋

外殼（輻射發(fā)射）30～230準峰值40dB(基準值為1μV/m),測量距離10m

如測量距離為3m，限值應增加10