試析電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用

輝碧電子（東莞）有限公司廣州分公司 劉健雄

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試析電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用

輝碧電子（東莞）有限公司廣州分公司 劉健雄

【摘要】測控技術(shù)作為新興產(chǎn)業(yè)，是電子技術(shù)中的重要內(nèi)容。測控技術(shù)無論是在科學(xué)研究領(lǐng)域，還是在工業(yè)領(lǐng)域，都起到了技術(shù)支撐作用。測控電路在實(shí)際的應(yīng)用領(lǐng)域中，可以保證多種電子設(shè)備和產(chǎn)品正常運(yùn)行。為了保證電子設(shè)備和產(chǎn)品能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行，本論文針對電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用展開研究。

【關(guān)鍵詞】測控電路；電子技術(shù)；應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步讓人們感受到時代發(fā)展越來越快。特別是電子技術(shù)已經(jīng)深深地滲入到人們的生活中，是人們賴以生存的專業(yè)技術(shù)。隨著工業(yè)自動化方向發(fā)展，電子技術(shù)中的測控技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中得以廣泛應(yīng)用。但是電子設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中會出現(xiàn)各種干擾源而導(dǎo)致測控系統(tǒng)的運(yùn)行難以滿足技術(shù)要求。為了確保測控系統(tǒng)能夠處于運(yùn)行可靠，就要采用相關(guān)的抗干擾技術(shù)將抗干擾措施制定出來。

一、測控系統(tǒng)干擾源的分析

（一）電磁干擾

當(dāng)電子設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)的時候，就必然會在電子設(shè)備的周圍產(chǎn)生電磁場。其中的主要原因就在于，電子設(shè)備運(yùn)行中必然會使得電壓和電流產(chǎn)生變化。但是，這種變化或者是連續(xù)發(fā)生的，或者是間歇性的，如果電壓和電流的變化速度過快，就會有電磁場產(chǎn)生［1］。電磁場中的電磁能量并不僅僅在有限的磁場范圍內(nèi)，而是會以電路為主體，不斷地擴(kuò)展活動范圍，由此而影響了測控電路的正常運(yùn)行。

（二）地線干擾

地線具有一定的抗阻性。當(dāng)電流沿著接地線流動的時候，就會使地線上有電壓產(chǎn)生。電流受到阻抗的影響而不斷增大，電壓也會隨之增大而導(dǎo)致地線的負(fù)載增加。當(dāng)測控系統(tǒng)對電子設(shè)備進(jìn)行測試的時候，如果電子設(shè)備為大功率設(shè)備，在地線中就會有強(qiáng)電流通過，隨之，連接電子設(shè)備的電纜上也會有電流通過，而且電纜中所流通的電流缺乏穩(wěn)定性，導(dǎo)致每一根電纜中所流經(jīng)的電流都會有所不同，這些電纜中的電壓也會各有不同。缺乏穩(wěn)定性的電流和電壓的大量存在，就會產(chǎn)生差模電壓而影響電路的正常運(yùn)行。因此，應(yīng)在測控電路中增加相應(yīng)的過壓保護(hù)電路，以保證整個測控電路以及測控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（圖1：過壓保護(hù)電路）

圖1　過壓保護(hù)電路

（三）濕度干擾

電路處于運(yùn)行中如果環(huán)境濕度過低，就會在電路周圍產(chǎn)生靜電效應(yīng)從而對電子設(shè)備造成干擾，特別是在靜電干擾下使得測控電路中的檢測信號受到干擾而導(dǎo)致元器件失效，最終造成整個測控系統(tǒng)無法正常運(yùn)行；如果環(huán)境濕度過高，就會引起元器件間的短路和PCB的焊點(diǎn)銹蝕，在高濕度環(huán)境的影響下則這些焊點(diǎn)的接觸電阻就會有所提升，而影響了使用性能的發(fā)揮。如果這些焊點(diǎn)處已經(jīng)被銹蝕，就會導(dǎo)致電子元器件功能減退而引發(fā)電路短路。

二、電子測控技術(shù)的應(yīng)用

（一）合理的電路設(shè)計

所有的元器件在使用之前都要做好測試，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要而經(jīng)過技術(shù)處理，調(diào)試合格之后方可使用。如果是邏輯元器件，要采用接地技術(shù)，以提高電路的抗干擾能力，確保電路處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。

在電路的設(shè)計上，注意邏輯電路與數(shù)字電路要分別單獨(dú)使用，且要對電源線進(jìn)行加粗處理。接地線要盡量選擇網(wǎng)狀的接地線或者環(huán)形的接地線，并在連接接地線之前，要做好加粗處理工作，以確保邏輯電路和數(shù)字電路在數(shù)據(jù)的傳輸和走向能的傳遞上保持方向上的一致［2］。

在進(jìn)行布線的時候，折線的角度不可以超過90度，以在電路運(yùn)行中能夠?qū)︻l率很高的噪音產(chǎn)生抑制作用。為了避免來自噪聲的干擾，還要采用接入旁路電容的方法，即將旁路電容接入到PCB板上面的IC點(diǎn)。所有接入的引線都要與接受旁路處理的端口相靠近，注意接入的引線長度要合適，避免由于過長而影響技術(shù)處理效果。

（二）屏蔽技術(shù)的應(yīng)用

如果是對電磁場屏蔽，就要對噪聲騷擾源使用接地導(dǎo)體將其包圍起來，可以對電路以有效保護(hù)。屏蔽體所使用的導(dǎo)線要以銅或者鋁等具有良好的導(dǎo)電性能的材料為主，控制好中心導(dǎo)線的長度，以避免其從屏蔽體中伸出過長。如果屏蔽體是網(wǎng)狀的，網(wǎng)孔要盡量小，且要采用單端接地的方式，以保證屏蔽體有效地發(fā)揮屏蔽作用。

如果既具有干擾能力的電磁場具有很高的干擾強(qiáng)度，在設(shè)計屏蔽電路的時候，就需要采用雙層屏蔽技術(shù)。但是，這種雙層屏蔽技術(shù)在使用中需要注意要加裝濾波電路，且內(nèi)屏蔽盒與外屏蔽盒之間不能夠多處連接，一點(diǎn)連接即可。雙層屏蔽的兩個屏蔽體之間所間隔的距離不可以太大，以確保獲得最好的屏蔽效果，而且屏蔽層之間不可以有間隙，間隙的厚度與單層屏蔽材料的厚度等同［3］。

如果干擾電磁波為空間電磁波，很容易對具有較高靈敏度的信號接受設(shè)備造成干擾。對這種空間電磁波可以采用金屬網(wǎng)屏蔽室進(jìn)行屏蔽，屏蔽效能可以達(dá)到45 dB至50dB。如果金屬網(wǎng)屏蔽室為雙層的，且有絕緣襯墊安裝在其中，所能夠獲得的屏蔽效能就可以達(dá)到75dB至95dB。屏蔽室的連接要正確，以在發(fā)揮屏蔽作用的同時，還確保屏蔽體本身能夠安全運(yùn)行。

此外，可同時根據(jù)電子產(chǎn)品的不同特性在測控電路中增加不同類型的濾波電路，可以將騷擾電磁過濾掉。（圖2：濾波電路）

圖2　濾波電路

（三）接地技術(shù)的應(yīng)用

測控系統(tǒng)的接地多會采用三條地線，其一為信號地線，用于低電平電路接地；其二為噪聲地線，包括電動機(jī)的地線、繼電保護(hù)裝置的地線等等；其三為外接地線，連接在交流電源的接地線上，用于外殼、機(jī)架等接地使用。雖然接地技術(shù)可以單獨(dú)使用，但是要獲得良好的抗干擾效果，則需要與屏蔽體結(jié)合使用。如果電路處于運(yùn)行狀態(tài)時，工作頻率沒有超過1兆赫，就可以將屏蔽體的接線用于一點(diǎn)接地設(shè)計，地線的長度要局限于信號波長的1/20［4］。如果工作頻率超過10兆赫，就可以將屏蔽體的接線用于多點(diǎn)接地設(shè)計。所選用的接地線要加粗，特別是連接印刷板上的接地線，要確保接電線所流過的電流要達(dá)到印刷板上所流過的電流的3倍之多。如果印刷板上為數(shù)字電路，就需要接地線的線路為閉環(huán)線路。

三、總結(jié)

綜上所述，電子技術(shù)中，測控技術(shù)屬于是新型的技術(shù)，而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，測控技術(shù)也在不斷地更新。各種電子設(shè)備中的測控系統(tǒng)往往會受到各種因素的干擾而導(dǎo)致系統(tǒng)無法可靠運(yùn)行。特別是電子設(shè)備的使用功能不同，對使用環(huán)境也具有不同的要求，當(dāng)然，其中的測控電路受到干擾的原因也會有所不同。這就需要提高測控電路的抗干擾能力，在測控電路的設(shè)計中加入相應(yīng)的抗干擾電路，以確保測控系統(tǒng)處于良性運(yùn)行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

［1］彭捷.電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用［J］.應(yīng)用技術(shù)，2014（08）：235-236.

［2］劉志剛.現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用探析［J］.機(jī)電信息，2012（12）：114-115.

［3］馮嘉鑫.電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用［J］.基本建設(shè)經(jīng)濟(jì)，2014（03）：197-198.

［4］馮靖.試論電機(jī)測控電路中的抗干擾技術(shù)［J］.科學(xué)論壇，2013（11）：237，233.