幹擾的分類有好多種,通常可以按照噪聲產生的原因、傳導方式、波形特性等等進行不同的分類。如果按產生的原因分：可分為放電噪聲音、高頻振蕩噪聲、浪湧噪聲。按傳導方式分：可分為共模噪聲和串模噪聲。按波形分：可分為持續正弦波、脈衝電壓
、脈衝序列等等。

 

 

幹擾源產生的幹擾信號是通過一定的耦合通道才對測控係統產生作用的。因此,我們有必要看看幹擾源和被幹擾對象之間的傳遞方式。幹擾的耦合方式,無非是通過導線
、空間、公共線等等,細分下來,主要有以下幾種：

 

1.直接耦合：

 

這是最直接的方式,也是係統中存在最普遍的一種方式。比如幹擾信號通過電源線侵入係統。對於這種形式,最有效的方法就是加入去耦電路。

 

2.公共阻抗耦合：

 

這也是常見的耦合方式,這種形式常常發生在兩個電路電流有共同通路的情況。為了防止這種耦合,通常在電路設計上就要考慮。使幹擾源和被幹擾對象間沒有公共阻抗。

 

3.電容耦合：

 

又稱電場耦合或靜電耦合。是由於分布電容的存在而產生的耦合。

 

4.電磁感應耦合：

 

又稱磁場耦合。是由於分布電磁感應而產生的耦合。

 

5.漏電耦合：

 

這種耦合是純電阻性的,在絕緣不好時就會發生。

 

 

針對形成幹擾的三要素,采取的抗幹擾主要有以下手段。

 

 

抑製幹擾源就是盡可能的減小幹擾源的du/dt,di/dt。這是抗幹擾設計中最優先考慮和最重要的原則,常常會起到事半功倍的效果。減小幹擾源的du/dt主要是通過在幹擾源兩端並聯電容來實現。減小幹擾源的di/dt則是在幹擾源回路串聯電感或電阻以及增加續流二極管來實現。

 

抑製幹擾源的常用措施如下：

 

1.繼電器線圈增加續流二極管,消除斷開線圈時產生的反電動勢幹擾。僅加續流二極管會使繼電器的斷開時間滯後,增加穩壓二極管後繼電器在單位時間內可動作更多的次數。

 

2.在繼電器接點兩端並接火花抑製電路(一般是RC串聯電路,電阻一般選幾K到幾十K,電容選0.01uF),減小電火花影響

 

3.給電機加濾波電路,注意電容、電感引線要盡量短。

 

4.電路板上每個IC要並接一個0.01μF～0.1μF高頻電容,以減小IC對電源的影響。注意高頻電容的布線,連線應靠近電源端並盡量粗短,否則,等於增大了電容的等效串聯電阻,會影響濾波效果。

 

5.布線時避免90度折線,減少高頻噪聲發射。

 

6.可控矽兩端並接RC抑製電路,減小可控矽產生的噪聲(這個噪聲嚴重時可能會把可控矽擊穿的)。

 

 

按幹擾的傳播路徑可分為傳導幹擾和輻射幹擾兩類。

 

所謂傳導幹擾是指通過導線傳播到敏感器件的幹擾。高頻幹擾噪聲和有用信號的頻帶不同,可以通過在導線上增加濾波器的方法切斷高頻幹擾噪聲的傳播,有時也可加隔離光耦來解決。電源噪聲的危害最大,要特別注意處理。

 

所謂輻射幹擾是指通過空間輻射傳播到敏感器件的幹擾。一般的解決方法是增加幹擾源與敏感器件的距離,用地線把它們隔離和在敏感器件上加屏蔽罩。

 

切斷幹擾傳播路徑的常用措施如下：

 

1.充分考慮電源對單片機的影響。電源做得好,整個電路的抗幹擾就解決了一大半。許多單片機對電源噪聲很敏感,要給單片機電源加濾波電路或穩壓器,以減小電源噪聲對單片機的幹擾。比如,可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路,當然條件要求不高時也可用100Ω電阻代替磁珠。

 

2.如果單片機的I/O口用來控製電機等噪聲器件,在I/O口與噪聲源之間應加隔離(增加π形濾波電路)

 

3.注意晶振布線。晶振與單片機引腳盡量靠近,用地線把時鍾區隔離起來,晶振外殼接地並固定。

 

4.電路板合理分區,如強
、弱信號,數字
、模擬信號。盡可能把幹擾源(如電機、繼電器)與敏感元件(如單片機)遠離。

 

6.用地線把數字區與模擬區隔離。數字地與模擬地要分離,最後在一點接於電源地。A/D、D/A芯片布線也以此為原則。

 

7.單片機和大功率器件的地線要單獨接地,以減小相互幹擾。大功率器件盡可能放在電路板邊緣。

 

8.在單片機I/O口、電源線


、電路板連接線等關鍵地方使用抗幹擾元件如磁珠、磁環、電源濾波器、屏蔽罩,可顯著提高電路的抗幹擾性能。

 

 

提高敏感器件的抗幹擾性能是指從敏感器件這邊考慮盡量減少對幹擾噪聲的拾取,以及從不正常狀態盡快恢複的方法。

 

提高敏感器件抗幹擾性能的常用措施如下：

 

1.布線時盡量減少回路環的麵積,以降低感應噪聲。

 

2.布線時,電源線和地線要盡量粗。除減小壓降外,更重要的是降低耦合噪聲。

 

3.對於單片機閑置的I/O口,不要懸空,要接地或接電源。其它IC的閑置端在不改變係統邏輯的情況下接地或接電源。

 

4.對單片機使用電源監控及看門狗電路,如：IMP809,IMP706,IMP813,X5043,X5045等,可大幅度提高整個電路的抗幹擾性能。

 

5.在速度能滿足要求的前提下,盡量降低單片機的晶振和選用低速數字電路。

 

6.IC器件盡量直接焊在電路板上,少用IC座。

 

 

1.交流端用電感電容濾波:去掉高頻低頻幹擾脈衝。

 

2.變壓器雙隔離措施:變壓器初級輸入端串接電容,初、次級線圈間屏蔽層與初級間電容中心接點接大地,次級外屏蔽層接印製板地,這是硬件抗幹擾的關鍵手段。次級加低通濾波器:吸收變壓器產生的浪湧電壓。

 

3.采用集成式直流穩壓電源:有過流、過壓、過熱等保護作用。

 

4.I/O口采用光電、磁電
、繼電器隔離,同時去掉公共地。

 

5.通訊線用雙絞線:排除平行互感。

 

6.防雷電用光纖隔離最為有效。

 

7.A/D轉換用隔離放大器或采用現場轉換:減少誤差。

 

8.外殼接大地:解決人身安全及防外界電磁場幹擾。

 

9.加複位電壓檢測電路。防止複位不充分,CPU就工作,尤其有EEPROM的器件,複位不充份會改變EEPROM的內容。

 

10.印製板工藝抗幹擾：

 

①電源線加粗,合理走線、接地,三總線分開以減少互感振蕩。

 

②CPU
、RAM、ROM等主芯片,VCC和GND之間接電解電容及瓷片電容,去掉高
、低頻幹擾信號。

 

③獨立係統結構,減少接插件與連線,提高可靠性,減少故障率。

 

④集成塊與插座接觸可靠,用雙簧插座,最好集成塊直接焊在印製板上,防止器件接觸不良故障。

 

⑤有條件的采用四層以上印製板,中間兩層為電源及地。

 

 

答：工控設備的核心問題
，就是抗幹擾能力，如果抗幹擾能力不夠高，那麼，這個設備就是沒有多大用處。

 

要提高工控設備的抗幹擾能力，首先就是要學會正確的使用PLC。

 

1.PLC的內核電源和輸入輸出接口電源應該獨立。

 

絕大多數的用戶，在設計係統電源時，隻有一個電源，PLCdeneihehejiekoudouyongzhegedianyuan。dongdeguangouyuanliderenjiuhuifaxian，zhezhongjiefa
，huibaguangoupangludiao，yejiushishuo，guangouwanquanmeiyouqidaogelidezuoyong
，zhenggePLC完全是在“裸奔”，沒有任何的保護能力，非常危險的!正確的做法是多加一個電源
，專門隻給PLC內核供電。輸入輸出接口可以共用一個電源。

 

2.PLC的(de)輸(shu)出(chu)口(kou)如(ru)果(guo)接(jie)到(dao)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)
，例(li)如(ru)電(dian)磁(ci)閥(fa)，繼(ji)電(dian)器(qi)等(deng)有(you)線(xian)圈(quan)的(de)負(fu)載(zai)，需(xu)要(yao)在(zai)負(fu)載(zai)兩(liang)端(duan)反(fan)向(xiang)加(jia)一(yi)個(ge)吸(xi)收(shou)二(er)極(ji)管(guan)。具(ju)體(ti)的(de)方(fang)法(fa)
，可(ke)以(yi)到(dao)我(wo)們(men)的(de)網(wang)站(zhan)查(zha)看(kan)產(chan)品(pin)的(de)接(jie)線(xian)圖(tu)。

 

如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)這(zhe)個(ge)反(fan)向(xiang)二(er)極(ji)管(guan)，在(zai)電(dian)磁(ci)閥(fa)或(huo)繼(ji)電(dian)器(qi)斷(duan)開(kai)的(de)瞬(shun)間(jian)，會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)反(fan)向(xiang)電(dian)動(dong)勢(shi)。這(zhe)個(ge)反(fan)向(xiang)電(dian)動(dong)勢(shi)

，和(he)輸(shu)出(chu)口(kou)的(de)電(dian)源(yuan)疊(die)加(jia)在(zai)一(yi)起(qi)
，會(hui)大(da)大(da)超(chao)過(guo)輸(shu)出(chu)三(san)極(ji)管(guan)(或場效應管)的電壓承受極限，導致三極管擊穿。對於反向二極管的參數，隻要是電流不小於繼電器電流，耐壓不低於接口電源電壓就行了

，像1N4004,1N4007都沒有任何問題。另外，市場上的電磁閥，接線如果標有正負極的，就表示裏麵已經有了吸收電路，不用外接二極管了。

 

3.電源的選擇

 

幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)都(dou)是(shi)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)。比(bi)較(jiao)典(dian)型(xing)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)源(yuan)有(you)變(bian)頻(pin)器(qi)，可(ke)控(kong)矽(gui)調(tiao)壓(ya)電(dian)路(lu)。現(xian)在(zai)市(shi)麵(mian)上(shang)的(de)電(dian)源(yuan)大(da)多(duo)是(shi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)，體(ti)積(ji)小(xiao)，效(xiao)率(lv)也(ye)很(hen)高(gao)
，但(dan)是(shi)，最(zui)大(da)的(de)缺(que)點(dian)就(jiu)是(shi)，高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)長(chang)驅(qu)直(zhi)入(ru)。而(er)過(guo)去(qu)的(de)老(lao)式(shi)電(dian)源(yuan)，裏(li)麵(mian)有(you)個(ge)很(hen)大(da)體(ti)積(ji)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)那(na)種(zhong)，體(ti)積(ji)大(da)，效(xiao)率(lv)低(di)，但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)高(gao)頻(pin)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)卻(que)可(ke)以(yi)很(hen)有(you)效(xiao)的(de)抑(yi)製(zhi)。所(suo)以(yi)，在(zai)選(xuan)擇(ze)內(nei)核(he)電(dian)源(yuan)時(shi)，應(ying)該(gai)選(xuan)擇(ze)老(lao)式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)電(dian)源(yuan)。

 

如果找不到老式變壓器電源，可以在開關電源前接一個1:1的隔離變壓器，或在內核電源的輸入端接共模線圈，用來阻隔高頻幹擾。

 

4布局

 

幹擾有2個途徑
，一是導線傳導，二是空間輻射傳導。以上的1和3就可以解決導線傳導的幹擾。對付空間幹擾
，最有效的辦法就是加屏蔽罩(千萬不要以為加屏蔽罩是可有可無的)。配pei電dian櫃gui就jiu是shi個ge很hen好hao的de屏ping蔽bi罩zhao。但dan是shi，屏ping蔽bi罩zhao對dui於yu來lai自zi內nei部bu的de幹gan擾rao卻que束shu手shou無wu策ce。由you於yu繼ji電dian器qi甚shen至zhi接jie觸chu器qi一yi般ban也ye裝zhuang配pei在zai在zai配pei電dian櫃gui裏li麵mian
，繼ji電dian器qi在zai斷duan開kai的de瞬shun間jian會hui產chan生sheng一yi個ge高gao頻pin幹gan擾rao

，這zhe個ge幹gan擾rao就jiu會hui通tong過guo空kong間jian輻fu射she，幹gan擾raoPLC的工作。這時候，就要對配電櫃內部的布局有一定的要求了。PLC應該盡量遠離繼電器以及繼電器控製的大電流電纜，以減少空間輻射幹擾。如果幹擾仍然嚴重，可以考慮用錫紙把PLC包起來
，相當於給PLC單獨加一個屏蔽罩。

 

看了上麵的內容

，有些設備工程師
，會有疑惑：“我都這樣(沒有按照上麵的要求做)做了幾十年了，也沒有出現什麼問題呀”?雖然設備在工作
，但卻不是最佳狀態，屬於“帶病工作”

 

繼電器和接觸器的幹擾和抑製措施

 

繼電器和接觸器都是感性負載
，所用的幹擾抑製措施與電磁閥所采用的措施基本相同.不過從小的控製用繼電器到大負載用的接觸器的容量相差很懸殊.對小的繼電器或接觸器，通常由可編程序控製器或微機直接進行控製，而對大容量的接觸器往往需通過輔助繼電器進行控製.一般情況下，觸點容量30A以下者RC回路為470Ω和0.1μF，觸點容量30A以上者
，RC回路為470Ω和0.47μF。


小編推薦閱讀：
我愛快包——電子工程師的外快錢包