電子自動(dòng)化控制裝置的干擾因素與應(yīng)對(duì)策略探討

李歡

（西安科技大學(xué) 高新學(xué)院信息與科技工程學(xué)院，陜西西安，710109）

在科技時(shí)代下，電子技術(shù)的不斷發(fā)展，使得工業(yè)生產(chǎn)效率得以快速的提升。電子自動(dòng)化裝置本身具有諸多的優(yōu)勢(shì)，特別是在面對(duì)惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下依舊可以正常的進(jìn)行工作。但是，對(duì)于高性能的電子自動(dòng)化裝置，因?yàn)槠鋬?nèi)部有諸多元件的存在，由于一部分特殊的原因，這一部分元件就可能會(huì)面臨外部的影響，從而產(chǎn)生一定的異常情況，這就要求能夠針對(duì)電子自動(dòng)化裝置的干擾因素進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1 電子自動(dòng)化裝置基本介紹

在生活之中，自動(dòng)化比我們想象要大很多。每天，我們所接觸的，所使用的電子產(chǎn)品，其都是源于自動(dòng)化流程生產(chǎn)的。同時(shí)，基于因特網(wǎng)以及電子郵件作為其對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)。自動(dòng)化本身屬于工業(yè)革命的產(chǎn)物，直接影響了現(xiàn)代社會(huì)的建設(shè)。自動(dòng)化生產(chǎn)本身實(shí)現(xiàn)了很多不可能，應(yīng)用自動(dòng)化就能夠完成很多的事情，其中也包含了電腦這一復(fù)雜元件的構(gòu)成，利用這一部分元件，就可以實(shí)現(xiàn)整體單元的組裝，在這一進(jìn)程之中，其生產(chǎn)就主要是選擇自動(dòng)化的方式進(jìn)行的?？紤]到其實(shí)際的類型較多，常見(jiàn)的控制裝置主要是包含了斷路器、電路保護(hù)、接觸器等不同類型的設(shè)備，因?yàn)殡娮幼詣?dòng)化控制裝置之中的零部件較多，所以在實(shí)際的運(yùn)行環(huán)節(jié)就會(huì)面臨一定程度的干擾影響，并且其危害性也會(huì)對(duì)應(yīng)的提高。所以，在應(yīng)用電子自動(dòng)化控制裝置中，就需要將干擾因素的加以分析，然后提出對(duì)應(yīng)的電子自動(dòng)化控制裝置干擾應(yīng)對(duì)策略，這樣就可以匹配實(shí)際的要求，滿足綜合化的運(yùn)行處理[1]。

2 電子自動(dòng)化控制裝置的常見(jiàn)干擾因素

針對(duì)電子自動(dòng)化控制裝置而言，其常見(jiàn)的干擾因素主要包含了電磁輻射干擾、靜電干擾、共組抗類干擾、電網(wǎng)干擾因素、漏電耦合干擾、磁場(chǎng)耦合干擾這幾個(gè)主要的方面。針對(duì)具體的干擾因素加以分析，才能明確其對(duì)應(yīng)的影響。

■2.1 電磁輻射干擾

在電子化控制裝置的實(shí)際使用環(huán)節(jié)，會(huì)直接吸收設(shè)備外面的電磁波，這樣就會(huì)有對(duì)應(yīng)的電磁輻射的形成。并且，在高頻環(huán)境之下，觸電電器實(shí)際的溫度會(huì)對(duì)應(yīng)的提升，并且還會(huì)伴隨火花與電弧的產(chǎn)生，隨著電子自動(dòng)化控制裝置，也會(huì)對(duì)應(yīng)的出現(xiàn)輻射電磁波。其中需要關(guān)注的是，電子自動(dòng)化控制裝置的正常運(yùn)行會(huì)受到電池波的干擾，并且隨著電磁波強(qiáng)度變化，電子自動(dòng)化控制裝置面臨的影響也會(huì)隨之的增大。

■2.2 靜電干擾

對(duì)于實(shí)際運(yùn)行而言，經(jīng)常都會(huì)出現(xiàn)靜電干擾的問(wèn)題。靜電作為電子自動(dòng)化配件之一，可以實(shí)現(xiàn)朝著電容耦合器以及電容器的傳輸，這樣就會(huì)對(duì)電子自動(dòng)化控制裝置產(chǎn)生一定的干擾，進(jìn)而對(duì)于運(yùn)行帶來(lái)直接的影響。對(duì)于強(qiáng)電流而言，通過(guò)電力線直接進(jìn)入到裝置的內(nèi)部，這樣會(huì)導(dǎo)致裝置電廠強(qiáng)度的增加，這一階段的電容器和動(dòng)力線本身就會(huì)有靜電干擾的存在，同時(shí)在實(shí)際的運(yùn)行環(huán)節(jié)也會(huì)有諸多問(wèn)題的出現(xiàn)。同時(shí)，電場(chǎng)之中的電線長(zhǎng)度在不斷增加之后，動(dòng)力線和干擾線路之間的距離就會(huì)被進(jìn)一步的拉開(kāi)。這一個(gè)階段，動(dòng)力線與電線本身就會(huì)致力于平行的方向，并且還會(huì)持續(xù)的進(jìn)行延伸，最終持續(xù)的提升其抗干擾能力[2]。

■2.3 共組抗類干擾

在電子自動(dòng)化控制裝置中有電路的存在，導(dǎo)線屬于不同點(diǎn)回路連接的重要介質(zhì)，這樣就會(huì)對(duì)于實(shí)際的運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響。在運(yùn)行環(huán)節(jié)之中，導(dǎo)線本身就會(huì)有差異性的電流值與電壓值的存在。在這一種模式下，就必定會(huì)直接影響到電子控制裝置的回路電流，進(jìn)而伴隨共組抗類干擾的出現(xiàn)，針對(duì)干擾電路的長(zhǎng)短以及相對(duì)應(yīng)的截面，其本身就會(huì)直接影響到電子裝置。如果電流電路較長(zhǎng)，并且橫截面的面積相對(duì)較小，那么共組抗類干擾就會(huì)影響到對(duì)應(yīng)的運(yùn)行效果。

■2.4 電網(wǎng)干擾因素

想要運(yùn)行電子自動(dòng)化控制裝置，就需要充電，在運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程之中使用電網(wǎng)交流電，在對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)會(huì)直接影響到設(shè)備，隨之就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)。同時(shí)，電腦信號(hào)透過(guò)變壓器來(lái)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的耦合處理，這樣會(huì)有高頻次干擾的形成，如果長(zhǎng)時(shí)間的寄生在電容器之中，那么就會(huì)直接阻礙電子自動(dòng)化控制裝置的正常運(yùn)行。

■2.5 漏電耦合干擾

如果有內(nèi)部的部件出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，亦或是外界的因素對(duì)于電氣絕緣性產(chǎn)生了一定的干擾，那么就會(huì)存在一定的漏電現(xiàn)象，而隨之產(chǎn)生的漏電耦合干擾問(wèn)題也會(huì)存在。如，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間處于空氣相對(duì)潮濕的環(huán)境之下，電子自動(dòng)化控制裝置因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生熱量，就會(huì)導(dǎo)致元件內(nèi)部或者是外部的線路有老化的情況出現(xiàn)，這樣就會(huì)導(dǎo)致其絕緣電阻能力進(jìn)一步的降低，對(duì)于環(huán)境不達(dá)標(biāo)的區(qū)域，就會(huì)有這一種情況的發(fā)生。

■2.6 磁場(chǎng)耦合干擾

如果設(shè)備之中還有較強(qiáng)的電流產(chǎn)生，就會(huì)有對(duì)應(yīng)的感應(yīng)磁場(chǎng)的存在。在出現(xiàn)這一種磁場(chǎng)之后，就會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定程度的影響，并且還可能會(huì)傷害到電子自動(dòng)化控制裝置。因?yàn)榇艌?chǎng)本身會(huì)對(duì)電磁設(shè)備產(chǎn)生較大的影響，在日常的工作中，裝置的電流會(huì)被磁場(chǎng)直接的影響，從而直接干擾到設(shè)備的日常運(yùn)行。另外，在其余不同的磁場(chǎng)之中，也會(huì)對(duì)電流的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定程度的控制，從而導(dǎo)致其面臨強(qiáng)烈的干擾，進(jìn)而對(duì)電子自動(dòng)化控制裝置的日常運(yùn)行產(chǎn)生影響[3]。

3 電子自動(dòng)化控制裝置的干擾應(yīng)對(duì)策略

■3.1 基于內(nèi)部因素提高可靠性

在分析電子自動(dòng)化控制裝置內(nèi)部因素的時(shí)候，就要求能夠從內(nèi)部的優(yōu)化處理入手，能夠致力于電子自動(dòng)化控制裝置抗干擾效果的提升?？紤]到內(nèi)部問(wèn)題是一個(gè)非常關(guān)鍵性的因素，就是需要合理的控制溫度。因?yàn)橄到y(tǒng)本身的溫度高低會(huì)對(duì)干擾的強(qiáng)弱產(chǎn)生直接的影響。對(duì)于溫度控制的問(wèn)題，就需要從材料的選擇方面入手，結(jié)合電子自動(dòng)化控制裝置的實(shí)際情況，合理的選擇具有良好隔熱性能的材料作為內(nèi)部設(shè)備，這樣就可以有效的規(guī)避因?yàn)檫^(guò)高的溫度產(chǎn)生的影響，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。通過(guò)溫度檢測(cè)設(shè)備，就可以對(duì)電子自動(dòng)化控制裝置的實(shí)際溫度進(jìn)行快速的掌握，這樣就可以避免因?yàn)檫^(guò)高的溫度產(chǎn)生實(shí)際的干擾。盡可能要求內(nèi)部設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行溫度不會(huì)超出60℃。一旦超出60℃，那么就需要立刻采取降溫措施，以此來(lái)保障溫度的達(dá)到正常水平。對(duì)于現(xiàn)階段的冷卻技術(shù)創(chuàng)新，可以考慮到國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的實(shí)用，以此來(lái)規(guī)避電子自動(dòng)化控制裝置因?yàn)檫^(guò)高的溫度導(dǎo)致干擾問(wèn)題的出現(xiàn)[4]。

■3.2 基于外部因素提高可靠性

基于外部因素來(lái)提升電子自動(dòng)化控制裝置的可靠性，就要求采取抗電磁輻射干擾策略、抗靜電干擾策略、抗共阻抗類干擾策略、電網(wǎng)抗干擾策略、漏電耦合抗干擾策略、磁場(chǎng)抗干擾策略，利用這幾個(gè)方面的處理，最終就能夠有效的應(yīng)對(duì)電自動(dòng)化控制裝置干擾。

3.2.1 抗電磁輻射干擾策略

由于交變電所形成的磁場(chǎng)頻率相對(duì)較高，這樣就會(huì)導(dǎo)致電磁輻射問(wèn)題的出現(xiàn)。高頻電磁場(chǎng)會(huì)對(duì)自動(dòng)化控制裝置的實(shí)際運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響，通過(guò)有效的材料更換處理之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)干擾問(wèn)題的合理控制?；诘碗娮璨牧现械匿X和銅，通過(guò)合理的利用這一低電阻材料，就能夠提升自動(dòng)化控制裝置本身的抗干擾性能，從而形成一個(gè)對(duì)應(yīng)的屏蔽層來(lái)抵抗輻射。針對(duì)屏蔽層而言，其本身能夠?qū)τ诖艌?chǎng)產(chǎn)生一定的抵抗作用，最終形成一個(gè)渦流反應(yīng)。通過(guò)這一個(gè)反應(yīng)，可以降低磁場(chǎng)本身對(duì)于電子自動(dòng)化控制裝置帶來(lái)的干擾影響，從而滿足屏蔽的要求。此外，控制屏蔽層還需要結(jié)合有效的方式，基于實(shí)際場(chǎng)地的情況進(jìn)行分析，掌握裝置對(duì)應(yīng)的運(yùn)行情況來(lái)做好技術(shù)方面的調(diào)整，這樣才可以滿足屏蔽的合理性要求，盡可能降低電磁場(chǎng)本身對(duì)于電子自動(dòng)化控制裝置帶來(lái)的干擾。

3.2.2 抗靜電干擾策略

靜電干擾本身作為一種常見(jiàn)的干擾表現(xiàn)，進(jìn)而在一定程度上能夠防護(hù)靜電產(chǎn)生的干擾，通過(guò)金屬的隔絕，以此來(lái)防護(hù)其靜電問(wèn)題，規(guī)避電子控制裝置與靜電之間相互的接觸。除開(kāi)這一種方式之外，還可以考慮到其他屏蔽體的選擇，使用相對(duì)應(yīng)的接力方式，就可以滿足對(duì)于靜電干擾的有效控制。對(duì)于這兩種類型的合理利用，就可以實(shí)現(xiàn)靜電干擾問(wèn)題的有效降低，以此來(lái)保護(hù)裝置的基本性能，提升相對(duì)應(yīng)的綜合水平。通過(guò)分析靜電形成的原因，深入的挖掘其靜電的基本特征，同時(shí)，在運(yùn)行過(guò)程之中考慮到防靜電材料的運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備部件的有效包裹，這樣就能夠滿足電子自動(dòng)化控制裝置與靜電之間的有效隔離，最終解決靜電帶來(lái)的干擾問(wèn)題，針對(duì)靜電屏蔽原理圖，具體見(jiàn)圖1所示。

圖1 靜電屏蔽原理圖

3.2.3 抗共阻抗類干擾策略

針對(duì)電子設(shè)備之中存在的公共線路這一部分，電子設(shè)備就會(huì)容易面臨抗共組抗類干擾的出現(xiàn)，同時(shí)也是一種相對(duì)常見(jiàn)的干擾。針對(duì)共組抗干擾而言，為了能夠降低與控制這一類型干擾帶來(lái)的負(fù)面影響，就需要針對(duì)電阻內(nèi)阻做好相對(duì)應(yīng)的調(diào)整與校對(duì)處理，從而提升對(duì)應(yīng)的裝置性能。通過(guò)容限值的有效控制，這樣就可以將共組類干擾的問(wèn)題有效的降低，并且通過(guò)行之有效的措施，這樣就可以滿足對(duì)于電路的設(shè)置，調(diào)整基于模擬電路的電子數(shù)值，然后連接輸入與輸出口，這樣就可以達(dá)到有效的干擾控制的目標(biāo)。另外，針對(duì)電源導(dǎo)線而言，還應(yīng)該有效的控制其實(shí)際長(zhǎng)度，并且讓地線和電源電線之間能夠保持相對(duì)較高的截面，然后利用公共控制地線來(lái)針對(duì)橫截面進(jìn)行合理的控制，這樣就可以避免干擾帶來(lái)的實(shí)際危害[5]。

3.2.4 電網(wǎng)抗干擾策略

針對(duì)電子自動(dòng)化控制裝置而言，電網(wǎng)干擾問(wèn)題也是常見(jiàn)的現(xiàn)象之一。針對(duì)電網(wǎng)干擾，主要是考慮到電腦本身對(duì)于其產(chǎn)生的干擾。具體而言，對(duì)于壓敏電阻的安裝處理，具體見(jiàn)圖2所示，針對(duì)其電壓之中的過(guò)壓部分，就可以合理的加以吸收，這樣就能夠全面的提升裝置對(duì)應(yīng)的性能。如果還有其余低頻干擾的情況，在選擇線路方面，就可以直接考慮到電源濾波器或者是直流穩(wěn)壓電路的應(yīng)用，以此來(lái)滿足電網(wǎng)干擾影響的降低。同時(shí)，還可以合理的規(guī)避電網(wǎng)之中的電壓不穩(wěn)定性對(duì)于設(shè)備產(chǎn)生的負(fù)面影響，并且通過(guò)合理有效的處理措施，以此來(lái)滿足電子自動(dòng)化控制裝置綜合運(yùn)行性能的持續(xù)提高。

圖2 壓敏電阻

3.2.5 漏電耦合抗干擾策略

當(dāng)設(shè)備元件處于老化期間，就會(huì)導(dǎo)致其絕緣電阻性能降低。在這一階段中，外部條件會(huì)對(duì)電阻產(chǎn)生各不同程度的影響。由于侵蝕因素產(chǎn)生的影響，那么性能的降低就成為設(shè)備出現(xiàn)漏電耦合干擾的主要因素之一。針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行分析，就要求能夠做好設(shè)備元件的及時(shí)檢查處理，能夠定期的進(jìn)行線路清理處理工作，按時(shí)針對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修與維護(hù)處理，確保設(shè)備能夠始終維持在干擾的環(huán)境之中，從而降低濕度對(duì)于電子自動(dòng)化控制裝置本身產(chǎn)生的影響，從而提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性以及運(yùn)行質(zhì)量。同時(shí)，也可以選擇利用漏電耦合器來(lái)滿足漏電耦合干擾問(wèn)題的有效防控，但是需要考慮到具體的設(shè)備來(lái)對(duì)應(yīng)的選擇最佳型號(hào)的耦合器。

3.2.6 磁場(chǎng)抗干擾策略

針對(duì)磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題進(jìn)行分析，在運(yùn)行電子自動(dòng)化控制裝置的時(shí)候，就要求能夠有效的調(diào)整設(shè)備內(nèi)部，能夠使用高檔材質(zhì)直接作為屏蔽體，通過(guò)對(duì)于設(shè)備的合理干預(yù)，以此來(lái)降低裝置本身面臨的影響，基于預(yù)防磁場(chǎng)的合理運(yùn)用，就可以滿足干擾問(wèn)題的克服，保護(hù)控制裝置。在設(shè)備的屏蔽體之中，可以直接選擇保護(hù)的有效措施來(lái)實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)干擾的降低，盡可能減少信號(hào)干擾的出現(xiàn)。在高檔材質(zhì)應(yīng)用于屏蔽體制作的時(shí)候，還需要降低屏蔽其他干擾信號(hào)，從而維持良好的運(yùn)行條件，這樣就可以促進(jìn)其穩(wěn)定、安全的生產(chǎn)，在設(shè)備運(yùn)行故障得以規(guī)避的同時(shí)，還能夠全面的提升電子自動(dòng)化控制的實(shí)際運(yùn)行效果[6]。

圖3 漏電耦合器

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段對(duì)于電子自動(dòng)化控制裝置的應(yīng)用越來(lái)越多。因此，針對(duì)電子自動(dòng)化控制裝置之中可能存在的干擾因素就需要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的分析，并且針對(duì)每一種出現(xiàn)的干擾因素提出相對(duì)應(yīng)的解決措施，這樣才能夠?qū)㈦娮幼詣?dòng)化控制裝置在實(shí)際運(yùn)行之中產(chǎn)生的問(wèn)題加以解決，以此來(lái)滿足高效率的自動(dòng)化生產(chǎn)。所以，針對(duì)常見(jiàn)的干擾因素進(jìn)行有效的處理，這樣才能夠真正促進(jìn)電子自動(dòng)化控制裝置的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。