电磁兼容――不可忽视的电子测量问题

测量仪器电磁兼容的中心议题：

电磁兼容测试时自身的电磁兼容问题

测量仪器电磁兼容的解决方案：

将设备接地

正确布置连接线

对干扰源或接收器进行屏蔽

浮置测量系统

采用滤波技术

摘要：本文提出电子产品的电磁兼容测量中不可忽视的电子测量仪器相互之间也存在着干扰现象，严重影响了测量结果的准确性，必须引起检测人员的关注。

1 概述

目前人们已逐步认识到电子产品电磁兼容的关系与生活越来越密切，彩电、计算机和通讯产品是否有电磁干扰，这些产品的电磁兼容状况如何，国家对此颁发了许多有关标准，电磁兼容性已成为考核电子产品性能质量的一个重要的参数。电磁兼容性是任何电子工程、系统设备的主要性能指标之一。所谓电磁兼容是指装置、设备不会由于受到同一电磁环境中其它装置，设备的电磁发射而导致或遭受不允许的性能降低。例如，在同一房间所容纳计算机和彩电、VCD和手机所在电磁环境中都有能正常工作，即在共同的电磁环境中能完成各自功能的共存状态。

2 电子测量中的电磁兼容问题

当我们开展对电子产品进行电磁兼容测试时，一个很容易忽视的问题，就是电子测量仪器本身也存在着电磁兼容的问题。

因为，在电子测量中，测试系统和仪器设备的功能、精度等性能指标是衡量系统和仪器测试准确度的最重要的因素，而较少考虑测试系统与仪器设备自身的电磁兼容性能对由于电磁兼容性不良好而导致的不正确的测量结果往往被忽视，结论往往下给被测电子产品。许多测试系统是由很多不同的仪器组合起来的，相互间存在着不同程度的干扰，尤其是被测对象电磁兼容性不良时，与测试系统间的影响是非常严重的，甚至可能导致错误的测量结果。本人在参与设计的581雷达晶液电磁兼容测量时，采用一台德国进口发射(信号发生器)源仪表进行测试，因该仪器有轻微的泄漏，而引起被测产品中的中频电路自激和干扰，关掉测试仪表，自激消除。又例如本人开展用RS-2、TS-3信号源对XB-35彩电讯号发生器进行检定时，特别是在小信号测量(如灵敏度)的情况下，干扰尤为严重，影响测试。因此，从事质量检验工作的技术人员都应了解和掌握电磁兼容原理，并在实际工作中运用有关技术，解决测量过程中遇到的电磁兼容问题。分清是产品问题、还是测试本身的问题。

事实上，任何的检验装置均要在一定的电磁环境下工作，电磁环境中的意外的电磁能量会使检验装置的技术性能降低，或造成永久性的破坏，这种电磁效应主要取决于检验装置的敏感特性。电磁环境特性，为了避免这种电磁损害，必须对电磁环境进行分析。电磁环境往往是由大量的不同特性的干扰源主生，决定的因素很多，而且是随机变化的，这些干扰会影响测试系统和仪器设备的可靠性和使用性，为了控制电磁干扰，就要识别各类干扰，并采取相应的防护方法。学会区分电磁干扰的本质部分。

3 透过现象看本质

我们在开展测量时，有的电子测量装置在工作中，有时会出现某些不正常的现象，如指针式仪表会出现抖动，突跳现象;数字式仪表的数码出现不规则的跳动现象等，产生这些现象的原因，一方面可能是由于仪表本身电路结构不合理，工作原理不完善，元器件质量差，制造工艺存在缺陷等问题，这种现象在国产测量仪器中常常出现，也不排除泊外品也存在这方面的问题;另一方面可能是由于仪表的工作环境(条件)发生变化，如电源电压、频率波动、环境温度变化以及受其它电气设备的影响，特别是当被检信号很微弱时，这种影响就显得更加严重和突出，这种对电子测量装置的测量结果起影响作用的各种外部的和内部的无用信号而干扰，通过现象分析本质，为了消除或削弱各种干扰对电子测量装置工作的影响，必须采取各种必要的措施。因此，从事电子测量的技术人员，在遇到上述类似现象，出现测量异常或不可信服的测量结果时，不能简单地认为仪器或被测样品出现问题，而应该首先检查是否存在干扰，查找干扰源，并应尽量排除各种干扰，使测量更加准确。

对存在的问题应进行分析，在电子测量装置中，存在着各种联系，可分为内部和外部联系。外部联系如：输入信号、输出信号、电源以及外部环境条件(包括温度、湿度、压力、各种场强)，这些外部因素，当处于正常状况时，对电子测量装置和仪器表并没有什么坏影响，有些还是必需和有用的，但是当这些外部因素发生变化时，将对电子测量装置发生影响，便变成为有害的联系，成为外界干扰的来源。仪器仪表和电子测量装置的内部各部分之间也是相互联系的，如信号的正向传输，属有用的联系，而各部分之间存在的寄生耦合，便函属于有害的联系了，因此，必须想方设法割断或削弱那些有害的联系，同时又不对那些为了正常进行测量和工作所需要的联系产生影响或损害。

对于来自外部的干扰，可通过适当的抗干扰措施加以解决。对于来自电子测量装置和仪器仪表的内部干扰，可通过装置的正确设计及合理布局加以消除削弱。实践证明，不同的测量原理和测量方法受干扰的影响不同，同时，干扰对电子测量装置和仪器仪表工作的影响是通过其内在原因作用的。

针对以上所述，透过现象看本质是研究电子测量装置和仪器仪表的抗干扰问题，不能完全归结为防护措施问题，而应当与工作原理、测试方法结合一起研究，做到具体问题区别对待。

4 电磁干扰的产生和分析

在检测中我们遇到电磁干扰，最常见的有电噪声，即叠加在有用信号上的扰乱信号传输、使原来的有用信号发生畸变的电物理量，简称噪声。检测仪表在工作时，噪声总是叠加在有用信号上，影响测量结果，有时甚至会完全将有用信号淹没掉，使测量工作无法进行，在测量过程中应尽量提高信噪比，使有用信号抑制噪声的干扰。

4.1噪声的产生

噪声的种类繁多，其产生、传递及抑制的方法也各不相同，以产生的原因来分类，有内部噪声和外部噪声。

内部噪声是指检测仪表和装置内部或器件本身产生的噪声，常见的有：热噪声、散粒噪声、接触噪声、感应噪声、交流噪声、振荡噪声、反射噪声及其它。