1滤波抗干扰
滤波器是一种网络结构的设备，它由分布参数的电阻、电感和电容构成，可用于抑制低频以及中频的电器干扰。这种设备可以对信号频率进行识别和归类，从而只会让允许范围内的频率通过，这就起到了排除电气干扰的作用。滤波器的选择对干扰排除的效果有很大影响。在常用的T型滤波器、C型滤波器、L型滤波器和π型滤波器中，有的对于滤除高频纹波有效，有的则对滤除低频纹波有效。如图1所示，50Hz的C型低通滤波器就可用于排除220V交流电源所产生的干扰。在选择滤波器的过程中，我们可以首先使用干扰仪器来获取干扰源的频谱以及干扰波的幅值，然后再作出针对性的选择。值得注意的是，对于那些使用直流电源的电子设备，我们可以在电源处安装并联电容来对电源处产生的高频纹波进行过滤。
2电气隔离抗干扰
导线是干扰源传输的主要途径之一，不过，这种传输方式还可细分为电源线传输、信号线传输和控制线传输几种形式。对于经过导线传输的电气干扰，我们可以采用脉冲变压器或者光电器件进行隔离；对于模拟输入信号干扰，我们可以使用隔离放大器来对主回路和输入回路进行处理，从而隔离掉模拟输入信号。另外，我们还可以使用光电耦合以及变压器来处理耦合输入信号，这也是技术人员经常使用的方式。在此，本文将对隔离放大器进行专门介绍。如图2所示，这种iso130隔离放大器模拟了输入及输出器件，它的放大器频响为80Hz，核定电压为1.7mV，非线性为0.24%，在应用中，它可以实现140dB的共模隔离，隔离效果良好。
3屏蔽抗干扰
屏蔽技术在抗干扰领域的应用较为普遍，实际上它是利用一种具备优良导电性的金属材料来制作一种全封闭壳体，而这种壳体可以限制某一设备的内部电磁能量以防其越出设定区域；另外，它还可用于阻止外来电磁能量进入设备内部区域。屏蔽技术发展到今天，已经较为成熟，通常有以下几种：（1）静电屏蔽，也就是让屏蔽体单端接地。（2）双层屏蔽，这种屏蔽技术适合在强干扰电场和高电路灵敏度的情形下使用。不过，在使用过程中，我们需要特别注意的是：内屏蔽层和外屏蔽层之间的连接只能有一点，并且内外屏蔽层的间距要尽可能大，否则屏蔽效果会打折扣。（3）编织屏蔽、金属皮屏蔽和包扎屏蔽这3种方式适合于使用电缆进行信号传输的情形。（上述3种屏蔽方式可以单独使用，也可以组合使用。需要注意的是，这几种屏蔽方式各自有特别适合的使用情形：编织方式适用于屏蔽低频信号，包扎电缆及金属皮方式则适用于屏蔽射频类信号）（4）金属网屏蔽。在空间电磁波对高灵敏度接收设备产生干扰的时候，这种屏蔽方式可以发挥较为显著的效果。屏蔽技术对于低频磁场干扰的排除效果较为显著，因而得到了较为广泛的应用。为了能够将干扰信号控制在磁阻相当小的屏蔽体内，我们可以使用高导磁材料对干扰信号进行屏蔽。在抗干扰工程中，高导磁材料通常会被用来制作复合屏蔽电缆，这种复合屏蔽电缆通常包含3层：最里层是铜质电磁屏蔽层，内层是磁导率高的铁磁材料，最外层则是高饱和低磁导率的铁磁材料。这样一来，干扰信号就会被一层一层地消耗掉，最终能够传输到设备的干扰磁场就十分微弱了。
4接地抗干扰
4.1接地抗干扰措施概述
接地对于机械电子设备的稳定运行也能够起到显著的作用。理论上来讲，我们应该将器件、机壳底以及电源地进行同地连接，这样形成的公共地是机电设备进行各种电压测量的实际地点，如果在连接的过程中处置不当会导致交流信号和直流信号的相互干扰。为了避免信号干扰，我们应该以电容耦合的方式来进行交流接地，而对于退耦电路而言则应该将接地位置选择在滤波设备附近。机械电子设备的地线一般应包含3条不同种类，每种不同的地线有不同的用途。其中一条用于连接机壳（比如机身、外壳和底盘），它应该与交流电源的地线相连接；一条用于与电动机及继电器等设备相连，它又叫作噪声地线；第三条用于与信号设备和数字接收器相连接，它也被叫做信号地线。在机械电子设备使用交流电源为供电电源的情况下，为了避免由于公共地线电位不均而产生干扰源，应该将保护地线与电源地线进行连接。
4.2接地抗干扰具体应用分析
由于接地是经常采用的抗干扰措施，而且相关的研究也较为成熟，因此，本文将对这种方法具体应用进行探讨。如图3所示，A、B、C这3点分别是设备传感器、设备放大电路和设备运行记录仪器的接地位置，r系列点为导线电阻（前2个是屏蔽电缆的电阻，后2个则为连接线的电阻），A、B2点之间的电位差用e表示。由于地线所接受到的电荷总是多而无规则的，所以大地上任意2个点之间的电位差都存在，并且这些电位差的方向随时都处在变化之中；如果这些杂乱的电位差最终进入了测量系统的输入回路，那么就会形成干扰信号，这会与原来的真实信号发生重叠，并且重叠后的信号会被放大电路予以放大。这样一来，信号对于设备运行的干扰是相当严重的：信号源的强度会远远低于处于不断变化之中的干扰信号强度，设备接收到原信号的可能性就大大降低，测量电路所接收到的信号也会发生严重失真，从而对设备的正常运行造成严重干扰。可见，将多点接地法应用于测量系统会产生一些消极后果，其中常见的就是：测量系统很容易因为干扰信号而出现严重失真。而如果对干扰源进入测量系统的路径进行分析，我们不难发现，A、B2点之间的回路是干扰信号进入测量系统的主要路径，相比较而言，B、C2点则对干扰信号的拦截更为有效。因此，我们可以思考：是不是可以只在B处接地，从而截断干扰信号通过测量系统进入输入回路的通道。如图4所示，对接地这种抗干扰方法，还有另外一个地方需要引起特别注意：虽然传感器的零电位点没有接地，但是金属屏蔽网可以通过A、B2点与大地相连接。在这种情况下，A、B之间的干扰源仍然可以通过屏蔽网、大地和电阻三者形成的回路进行流动，它仍然可以进入测量系统回路和测量放大回路。通过实验室测试，我们不难发现这种干扰源对于设备运行的影响要比上面所说的传感器零电位点的干扰要小很多（虽然在干扰源持续影响的情况下，消极影响仍然会很严重）。
5结语
电气干扰会对机械电子设备的正常使用带来很多不利影响，因此，对电气干扰及抗干扰措施进行研究就显得十分必要，而要真正探讨出抗电气干扰的措施，就需要对干扰源及其传输路径进行研究。本文正是按照这样的思路首先对电源干扰和电磁干扰这2类干扰源进行了分析，然后再对如何防止和减小这些干扰源对机械电子设备的影响进行了详细探讨。通过分析，本文总结了常用的4种抗干扰措施，并对其中贵州职称的接地抗干扰进行了具体分析。希望能够对实际工作中的电子设备抗干扰工作提供有益的借鉴和帮助。
作者：李国铭 申宁 单位：烟台工程职业技术学院
