電磁兼容性EMC（Electro Magnetic Compatibility），是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個(gè)方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC對(duì)電磁兼容的定義是：系統(tǒng)或設(shè)備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作，同時(shí)不對(duì)其他系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾。

　　1 概述

　　目前人們已逐步認(rèn)識(shí)到電子產(chǎn)品電磁兼容的關(guān)系與生活越來越密切，彩電、計(jì)算機(jī)和通訊產(chǎn)品是否有電磁干擾，這些產(chǎn)品的電磁兼容狀況如何，國(guó)家對(duì)此頒發(fā)了許多有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，電磁兼容性已成為考核電子產(chǎn)品性能質(zhì)量的一個(gè)重要的參數(shù)。電磁兼容性是任何電子工程、系統(tǒng)設(shè)備的主要性能指標(biāo)之一。

　　2 電子測(cè)量中的電磁兼容問題

　　當(dāng)我們開展對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行電磁兼容測(cè)試時(shí)，一個(gè)很容易忽視的問題，就是電子測(cè)量?jī)x器本身也存在著電磁兼容的問題。

　　因?yàn)?，在電子測(cè)量中，測(cè)試系統(tǒng)和儀器設(shè)備的功能、等性能指標(biāo)是衡量系統(tǒng)和儀器測(cè)試準(zhǔn)確度的重要的因素。許多測(cè)試系統(tǒng)是由很多不同的儀器組合起來的，相互間存在著不同程度的干擾，尤其是被測(cè)對(duì)象電磁兼容性不良時(shí)，與測(cè)試系統(tǒng)間的影響是非常嚴(yán)重的，甚至可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。

　　事實(shí)上，任何的檢驗(yàn)裝置均要在一定的電磁環(huán)境下工作，電磁環(huán)境中的意外的電磁能量會(huì)使檢驗(yàn)裝置的技術(shù)性能降低，或造成性的破壞，這種電磁效應(yīng)主要取決于檢驗(yàn)裝置的敏感特性。電磁環(huán)境往往是由大量的不同特性的干擾源主生，決定的因素很多，而且是隨機(jī)變化的，這些干擾會(huì)影響測(cè)試系統(tǒng)和儀器設(shè)備的可靠性和使用性，為了控制電磁干擾，就要識(shí)別各類干擾，并采取相應(yīng)的防護(hù)方法。學(xué)會(huì)區(qū)分電磁干擾的本質(zhì)部分。

　　3 透過現(xiàn)象看本質(zhì)

　　我們?cè)陂_展測(cè)量時(shí)，有的電子測(cè)量裝置在工作中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)某些不正常的現(xiàn)象，產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，一方面可能是由于儀表本身電路結(jié)構(gòu)不合理，工作原理不完善，元器件質(zhì)量差，制造工藝存在缺陷等問題；另一方面可能是由于儀表的工作環(huán)境（條件）發(fā)生變化。因此，從事電子測(cè)量的技術(shù)人員，在遇到上述類似現(xiàn)象，出現(xiàn)測(cè)量異常或不可信服的測(cè)量結(jié)果時(shí)，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為儀器或被測(cè)樣品出現(xiàn)問題，而應(yīng)該首先檢查是否存在干擾，查找干擾源，并應(yīng)盡量排除各種干擾，使測(cè)量更加準(zhǔn)確。

　　對(duì)存在的問題應(yīng)進(jìn)行分析，在電子測(cè)量裝置中，存在著各種聯(lián)系，可分為內(nèi)部和外部聯(lián)系。這些外部因素，當(dāng)處于正常狀況時(shí)，對(duì)電子測(cè)量裝置和儀器表并沒有什么壞影響，有些還是必需和有用的，但是當(dāng)這些外部因素發(fā)生變化時(shí)，將對(duì)電子測(cè)量裝置發(fā)生影響，便變成為有害的聯(lián)系，成為外界干擾的來源。儀器儀表和電子測(cè)量裝置的內(nèi)部各部分之間也是相互聯(lián)系的。

　　對(duì)于來自外部的干擾，可通過適當(dāng)?shù)目垢蓴_措施加以解決。對(duì)于來自電子測(cè)量裝置和儀器儀表的內(nèi)部干擾，可通過裝置的正確設(shè)計(jì)及合理布局加以消除削弱。

　　4 電磁干擾的產(chǎn)生和分析

　　在檢測(cè)中我們遇到電磁干擾，常見的有電噪聲。檢測(cè)儀表在工作時(shí)，噪聲總是疊加在有用信號(hào)上，影響測(cè)量結(jié)果，有時(shí)甚至?xí)耆珜⒂杏眯盘?hào)淹沒掉，使測(cè)量工作無法進(jìn)行，在測(cè)量過程中應(yīng)盡量提高信噪比，使有用信號(hào)抑制噪聲的干擾。

　　4.1噪聲的產(chǎn)生

　　噪聲的種類繁多，其產(chǎn)生、傳遞及抑制的方法也各不相同，以產(chǎn)生的原因來分類，有內(nèi)部噪聲和外部噪聲。

　　內(nèi)部噪聲是指檢測(cè)儀表和裝置內(nèi)部或器件本身產(chǎn)生的噪聲。

　　外部噪聲是指從外部侵入檢測(cè)儀表和裝置的噪聲，其中影響比較嚴(yán)重的是工頻噪聲，對(duì)檢測(cè)儀表是影響的干擾；而輻射噪聲是由大功率發(fā)射、接收裝置等產(chǎn)生的噪聲，通過輻射或通過電源線會(huì)給電子測(cè)量裝置造成很大的干擾。

　　4.2噪聲的傳播

　　噪聲的傳播來源于噪聲源，不同的噪聲必有各自不同的噪聲源，噪聲源必須通過一定的耦合途徑進(jìn)行傳播，才能將噪聲送至檢測(cè)儀表和裝置中，對(duì)其正常工作造成影響而形成干擾，因此，噪聲形成干擾必須具備以下途徑：a、噪聲源；b、對(duì)噪聲敏感的接收電路或裝置；c、噪聲源到接收電路之間的噪聲通道。

　　噪聲可能通過公共導(dǎo)線，設(shè)備間電容相鄰導(dǎo)線的互感空間輻射以及交變電磁場(chǎng)中的導(dǎo)線途徑，將噪聲源耦合和合到接收電路中，耦合方式主要有傳導(dǎo)耦合和輻射耦合，有些噪聲可通過傳導(dǎo)和輻射兩種途徑傳輸。

　　傳導(dǎo)耦合分為電容性耦合、電感性耦合、公共阻抗耦合和漏電流耦合。

　　電容性耦合是由檢測(cè)儀表和裝置內(nèi)的寄生電容形成的耦合，其干擾電壓正比于噪聲源的角頻率、分布電容、接收電路的輸入阻抗。

　　電感性耦合是由于噪聲源中通過交變電流所形成的交變磁場(chǎng)與周圍回路交鏈，在高敏感接收回路中產(chǎn)生感應(yīng)而形成，其干擾電壓正比于噪聲源角頻率、互感系數(shù)和噪聲源電流。

　　公共阻抗耦合是由于兩個(gè)電路存在著公共阻抗，當(dāng)一個(gè)電路中有電流通過時(shí)，通過公共阻抗便在另一個(gè)電路中產(chǎn)生干擾電壓、形成公共阻抗耦合干擾，其干擾電壓正比于公共阻抗和噪聲源電流。公共阻抗耦合是檢測(cè)儀表中常見的一種干擾，一般有以下幾種形式：

　　由電源骨阻形成的公共阻抗耦合干擾，當(dāng)用同一個(gè)電源同時(shí)對(duì)多個(gè)儀表供電時(shí)，如有高電平電路的輸出電流流過電源，這個(gè)電流就會(huì)在電源內(nèi)阻上產(chǎn)生壓降，形成干擾電壓，造成對(duì)其它低電平電路的干擾。

　　信號(hào)輸出電路相互干擾，當(dāng)電子測(cè)量裝置的信號(hào)輸出電路帶有多路負(fù)載時(shí)，如果有任一路負(fù)載發(fā)生變化，此變化者將通過輸出阻抗公共耦合而影響到其它輸出電路。

　　由接地線阻抗形成的公共耦合干擾，如果電子測(cè)量裝置的公共線接地時(shí)，若在接地線上有較大電流通過，會(huì)通過接地線阻抗產(chǎn)生公共阻抗耦合干擾。

　　漏電流耦合是由于絕緣不良時(shí)，電流經(jīng)絕緣電阻的漏電流所引起的噪聲干擾。

　　電磁輻射耦合是指干擾源通過空間輻射將干擾傳遞給接收電路，接收電路受到干擾的程度與所處位置的干擾強(qiáng)度成正比。

　　4.3電磁干擾的方式

　　各種噪聲源產(chǎn)生的噪聲，必然要通過各種耠合通道進(jìn)入電子測(cè)量裝置，對(duì)其產(chǎn)生干擾，引起測(cè)量誤差，根據(jù)噪聲進(jìn)入測(cè)量電路的方式不同及與有用信號(hào)的關(guān)系，可將噪聲干擾分為差模干擾與共模干擾。

　　差模干擾是檢測(cè)儀表的一個(gè)信號(hào)輸入端于相對(duì)于另一個(gè)信號(hào)輸入端子的電位新式發(fā)生變化而產(chǎn)生的干擾，即干擾信號(hào)與有用信號(hào)是疊加在一起，直接作用于輸入端，因此，它直接影響測(cè)量結(jié)果。

　　共模干擾是相對(duì)于公共的電位基點(diǎn)。在檢測(cè)儀表的兩個(gè)輸入端子上同時(shí)出現(xiàn)的干擾，雖然這種干擾不直接影響測(cè)量的結(jié)果，但是，當(dāng)信號(hào)輸入電路參數(shù)不對(duì)稱時(shí)，這種共模干擾就會(huì)轉(zhuǎn)化為差模干擾，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，而在實(shí)際測(cè)量中，由于共模干擾的電壓值一般都比較大，而且其耦合機(jī)理及其耦合電路也比較復(fù)雜，排除較為困難。

　　5 電磁干擾的排除

　　電磁干擾對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度是相對(duì)于信號(hào)而言，高電平信號(hào)允許有較大的干擾；對(duì)于低頻測(cè)量?jī)x器，若輸入端裝有濾波器，則可將通常以外的干擾濾除；但是，對(duì)于工頻干擾，用濾波器會(huì)將50Hz的有用信號(hào)濾掉，因此工頻干擾是對(duì)低頻電子儀表的嚴(yán)重且不易除去的干擾，對(duì)于寬頻帶電子儀表，在工作頻帶內(nèi)的各種干擾都將起作用。抑制干擾應(yīng)著眼于噪聲形成的三個(gè)要素，根據(jù)具體情況，有針對(duì)性地采用相應(yīng)措施。一般常用采用的有五種方法：

　　5.1接地

　　將設(shè)備的地線或接地面與大地實(shí)行低阻抗連接，接地主要目的是：

　?。?）給出設(shè)備的零電位基準(zhǔn)；

　　（2）防止在設(shè)備外殼或屏蔽層上由于電荷積聚，電壓上升而造成人身和儀器的不安全，或引起火花放電；

　?。?）將設(shè)備機(jī)殼或屏蔽層等接地，給高頻干擾電壓形成一個(gè)低阻抗通路，以防止它對(duì)電子設(shè)備的干擾。

　　5.2連接線

　　在電子測(cè)量裝置和被測(cè)電子產(chǎn)品中，需要很多的連接線，連接導(dǎo)線是引起干擾的重要原因，應(yīng)考慮正確布置這些連接線，減少各種寄生耦合；在測(cè)試系統(tǒng)中，有不同用途的連接導(dǎo)線，要進(jìn)行分類，使不同類別的導(dǎo)線盡量遠(yuǎn)離，且不要平行排列，為了避免輻射耦合，連接導(dǎo)線使用屏蔽線，此外導(dǎo)線的粗細(xì)與噪聲有關(guān)，要選擇適當(dāng)?shù)倪B接導(dǎo)線，是測(cè)量前的準(zhǔn)備。

　　5.3屏蔽

　　為了抑制電磁干擾，無論是外部干擾，還是內(nèi)部干擾，都必須對(duì)干擾源或接收器進(jìn)行屏蔽，然而，在電子測(cè)量中，這種方法只能應(yīng)用于抑制外部干擾，對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)的干擾，采用屏蔽是不太可能。

　　5.4浮置

　　浮置是指電子測(cè)量裝置的公共線（信號(hào)地線）不接大地。浮置與屏蔽接地相反，屏蔽接地的目的是將干擾電流從信號(hào)電路引開，浮置是阻斷干擾電流的通路，測(cè)量系統(tǒng)被浮置后，加大了測(cè)試系統(tǒng)公共線與大地之間的阻抗，大大減少了共模干擾電流，可以提高共模干擾抑制能力。

　　5.5濾波

　　濾波是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施，無論是抑制干擾源和消除耦合或提高系統(tǒng)的抗干擾能力，都有可以采用濾波技術(shù)。

　　在測(cè)量過程中，會(huì)遇到各種各樣的問題，需要測(cè)量技術(shù)人員認(rèn)真進(jìn)行分析解決，不要輕易被測(cè)電子產(chǎn)品下不合格結(jié)論，一定要分清是測(cè)量?jī)x器問題、測(cè)量方法問題、測(cè)量環(huán)境問題與其無關(guān)時(shí)，才可給被測(cè)產(chǎn)品下結(jié)論。