测试系统的干扰及其抑制

测试系统的干扰及其抑制Interference in Te sting Syste m and It s E limination李传伟(山东威海职业技术学院,威海　264200)摘　要　阐述了检测系统中的各类干扰,并对其产生的原因作了较详细的分析。

针对干扰的特性,指出了它们的危害范围及程度,提出了检测系统抗干扰的方法和措施。

关键词　测试系统　干扰　抑制Abstract　Various kinds of interference in testing system are described and the causes are analyzed in detail.In accordance with the characteristics ofthe interference,their harm ful scope and degree are put forward.The methods and s olutions of anti-interference fordetecting systems are given.K eyw ords　T esting　System　Interference　E lim ination0　引言随着自动控制的迅速发展,测试系统已经广泛应用于科学研究和生产实践的各个领域。

由于存在干扰,它对测试系统的稳定度和精确度产生直接的影响,严重时可使测试系统不能正常工作。

因此,系统的设计、安装、制造、使用方式以及工作环境等各个方面都需要考虑抗干扰的问题。

所以对干扰的研究是测试技术的重要课题。

1　干扰因素干扰形成的全过程是由于干扰源发出的干扰信号,经过耦合通道传到感受器上,构成对整个系统的干扰。

干扰的三个环节,称之为干扰系统的三要素,如图1所示。

要有效地抑制干扰,首先要找到干扰的发源地,抑制发源地的干扰是抑制整个系统受干扰的积极措施。

当产生了难以避免的干扰时,削弱通道对干扰的耦合以及提高感受器的抗干扰能力就成为非常重要的方法。

dme 干扰抑制方法DME（Differential Mode EMI）是指在电子设备中，由于电源供电等原因而产生的不同模式的电磁干扰。

为了保证设备的正常工作，需要采取一系列的抑制方法来降低DME的干扰水平。

本文将探讨几种常见的DME干扰抑制方法。

一、滤波器的应用滤波器是抑制DME最常用的方法之一。

通过在电路中添加合适的滤波器，可以有效地抑制电源回路中的共模噪声。

滤波器通常由电容、电感和阻抗组成，可以选择合适的参数来实现对特定频率的滤波效果。

在设计滤波器时，需要考虑到被抑制的干扰信号的频率范围，以及滤波器的带宽和截止频率等参数。

二、地线的优化地线是电子设备中非常重要的组成部分，也是DME干扰的主要传导路径。

优化地线布局可以有效地减小DME的干扰。

首先，要确保设备的地线系统是连续的，避免出现断开或过长的情况。

其次，要尽量减少地线回路的面积，避免形成大的回路面积。

此外，还可以采取屏蔽措施，如将地线与其他信号线分开布线，或者采用屏蔽地线等方法来减小DME的传导。

三、屏蔽材料的应用屏蔽材料是一种特殊的材料，可以有效地吸收和反射电磁波。

在设计电子设备时，可以将屏蔽材料应用于电路板、连接线、外壳等部分，以减小DME的辐射和传导。

屏蔽材料通常具有良好的导电性和吸波性能，可以有效地降低电磁波在设备内部的传播和外部的辐射。

此外，屏蔽材料还可以阻挡外界的干扰信号，提高设备的抗干扰能力。

四、电源线的优化电源线是DME干扰的重要源头之一。

通过优化电源线的设计和布局，可以有效地减小DME的干扰。

首先，要选择合适的电源线，以减小线路的电阻和电感，降低电源回路中的共模噪声。

其次，要尽量缩短电源线的长度，减小回路面积，降低电磁辐射。

另外，还可以采用电源滤波器等装置，对电源线进行进一步的滤波处理，以提高设备的抗干扰能力。

五、接地的优化正确的接地是抑制DME的关键。

在设计电子设备时，应该确保设备的接地系统是可靠的，并且与其他设备的接地系统连接良好。

测量系统的干扰及其抑制方法在实际测量中，人们常发现即使所选用的测量系统是由高精度、高稳定度、高质量的仪器所组成的，并且频率响应特性也很好，但在实际现场使用时，仍难免会受到程度不同的各种噪声的干扰。

在测量系统中，由于内部和外部干扰的影响，会在测量信号上叠加干扰电压或电流，通常把这种干扰信号称为噪声，噪声是电路中的一些非所期望的无用电信号。

当所测信号很微弱时，难免会出现噪声淹没信号的现象。

例如，在火箭或飞机发动机实验现场中，测试系统所面临的工作环境是很复杂的，各种电气系统交织在一起同时工作，通过各种传输渠道将噪声耦合到测量电路。

不可避免地会影响到测量结果。

因此，解决干扰问题是关系到测试工作的成败和测量结果精度高低的重要条件之一。

这也是测试工作者必须掌握的基本知识。

但干扰问题是一个复杂的问题，篇幅所限，这里只作简要介绍，详细内容可参看有关书籍。

1、干扰源为了抑制和减弱干扰，首先要弄清噪声的来源及其传播方式和途径。

干扰源即产生噪声的来源。

从来源上讲一般可分为外部噪声和内部噪声。

外部噪声一般是指测试系统外部的电气设备在接通与断开时产生的瞬变电火花或辐射电磁波。

内部噪声是指系统内部固有的噪声，系统内信号间的串扰等。

若按噪声的产生原因和传播方式分类，可分为静电噪声、磁噪声、电磁辐射噪声、公共阻抗噪声等。

一般常见干扰(噪声)源有以下几种。

（1）外部干扰外部干扰又可分为来自自然界的干扰和来自电器设备的干扰。

例如，大气层发生的雷电、电离层的变化、太阳黑子的电磁辐射、来自宇宙的电磁辐射等。

对于长期存在的自然干扰，由于能量微弱，可以忽略。

但对于强烈的干扰，如雷电等，则不能忽略其影响，此时最好设法回避或屏蔽。

来自电器设备的干扰主要有大电流及电压变化率引起的噪声。

当大型感性负载通断时，在开关接点处会产生电弧，还有高压输电线引起的电晕放电，金属电焊引起的弧光放电等，这种瞬变过程形成的噪声通过公用电源线传入信号电路，或通过相邻导线耦合到信号电路中。

表面肌电信号测试中工频干扰的抑制X罗志增任晓亮(杭州电子工业学院杭州310037)摘要介绍了一种表面肌电信号( EMG) 测试调理电路和信号处理的方法。

表面EMG测量中最难处理的问题之一是工频(50Hz) 干扰,它处在有效的肌电信号频带之中。

针对表面EMG的测量特点设计了一种信号调理电路,使肌电信号和工频信号并行单独处理,避免了不加区分地采用工频陷波器,这一设计思想在实际的肌电信号检测时取得了较好的实验结果。

关键词表面肌电信号工频干扰信号处理Power Frequency Noise Restraint in Surface Electromyography MeasurementLuo Zhizeng Ren Xiaoliang( Hangz hou Institute of Elect ronic Engineering , Hangz hou 310037 , China)Abstract A surface electromyography ( EMG) detection and processing circuit is discussed. The surface EMGis usuallydisturbed by power frequency noise. In that cases , it is a problem , because the surface EMGis confused with power fre2quency noise. A processing circuit for the measurement of surface EMGis designed by using a parallel structure respec2tively for EMG signal processing and power frequency noise processing. It can be avoided that a 50Hz trap filter abused.The experimentation proved the developed circuit was effective.Key words Surface EMG Power frequency noise Signal processing1 引言肌电信号( EMG) 是一种伴随肌肉运动而产生的生物电信号,表面EMG 则是通过检测手段获取的肌肉外表皮肤上的电信号。

硬件测试中的射频干扰问题与解决方案在现代科技发展的时代，几乎所有便携式设备都具备无线通信功能，例如手机、平板电脑、无线鼠标等。

然而，无线通信的普及也带来了射频干扰的问题，特别是在硬件测试过程中。

射频干扰可能会降低设备的性能，甚至影响到测试结果的准确性。

因此，在硬件测试中如何解决射频干扰问题变得非常重要。

本文将讨论硬件测试中的射频干扰问题，并提供一些解决方案。

一、射频干扰问题的分析在硬件测试中，射频干扰是指由于设备之间的无线通信导致的互相干扰现象。

这种干扰可能会对设备的性能或测试结果产生不利影响。

下面是一些常见的射频干扰问题：1. 信号衰减：射频信号在传输过程中可能会被障碍物衰减，导致设备之间的通信受阻或延迟。

2. 互相干扰：设备之间的射频信号可能会相互干扰，导致性能下降或测试结果不准确。

3. 多路径效应：射频信号在传播过程中可能会经历多个路径，导致测试结果产生误差。

二、射频干扰问题的解决方案针对硬件测试中的射频干扰问题，我们可以采取以下解决方案：1. 频段分离：对于同时工作的多个无线设备，可以将它们的工作频段进行合理划分，以避免相互干扰。

例如，在无线局域网（WLAN）中，可以使用不同的频道来隔离不同的设备。

2. 屏蔽隔离：在硬件测试中，可以使用金属屏蔽材料来隔离设备之间的射频信号。

将设备放置在金属盒内，可以有效减少射频干扰对测试结果的影响。

3. 强信号抑制：如果在测试环境中存在较强的射频信号源，可以使用信号抑制器来减弱这些干扰信号的影响。

信号抑制器可以使用滤波器、衰减器等设备来实现。

4. 多路径消除：针对测试结果中可能存在的多路径效应，可以采用多径消除算法来处理。

通过消除多个路径导致的干扰，可以提高测试结果的准确性。

5. 接地保护：在硬件测试过程中，合理的接地设置可以减少射频干扰的发生。

通过电气接地和设备结构设计，可以降低测试中射频干扰问题的概率。

6. 合理布局：在测试环境中，合理布置设备的位置可以减少射频干扰。

4.1 综述电磁兼容所说的瞬态脉冲是指干扰脉冲是断续性的，一般具有较高的干扰电压，较快速的脉冲上升时间，较宽的频谱范围。

一般包括：静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌冲击等。

由于它们具有以上共同特点，因此在试验结果的判断及抑制电路上有较大的共同点。

在此处先进行介绍。

4.1.1 瞬态脉冲抗扰度测试常见的试验结果说明对不同试验结果，可以根据该产品的工作条件和功能规范按以下内容分类：A：技术要求范围内的性能正常；B：功能暂时降低或丧失，但可自行恢复性能；C：功能暂时降低或丧失，要求操作人员干预或系统复位；D：由于设备（元件）或软件的损坏或数据的丧失，而造成不可恢复的功能降低或丧失。

符合A的产品，试验结果判合格。

这意味着产品在整个试验过程中功能正常，性能指标符合技术要求。

符合B的产品，试验结果应视其产品标准、产品使用说明书或者试验大纲的规定，当认为某些影响不重要时，可以判为合格。

符合C的产品，试验结果除了特殊情况并且不会造成危害以外，多数判为不合格。

符合D的产品判别为不合格。

符合B和C的产品试验报告中应写明B类或C类评判依据。

符合B类应记录其丧失功能的时间。

4.1.2常用的瞬态脉冲抑制电路：4.1.2.1 箝位二极管保护电路：图10二极管保护电路工作原理如图10。

使用2只二极管的目的是为了同时抑制正、负极性的瞬态电压。

瞬态电压被箝位在V++VPN~V--VPN范围内，串联电阻担负功率耗散的作用。

利用现有电源的电压范围作为瞬态电压的抑制范围，二极管的正向导通电流和串联电阻的阻值决定了该电路的保护能力。

本电路具有极好的保护效果，同时其代价低廉，适合成本控制比较严、静电放电强度和频率不十分严重的场合。

4.1.2.2 压敏电阻保护电路：压敏电阻的阻值随两端电压变化而呈非线性变化。

当施加在其两端的电压小于阀值电压时，器件呈现无穷大的电阻；当施加在其两端的电压大于阀值电压时，器件呈现很小电阻值。

此物理现象类似稳压管的齐纳击穿现象，不同的是压敏电阻无电压极性要求。

局部放电测试中的干扰及抗干扰措施一、局放干扰的来源广义的局放干扰是指除了与局放信号一起通过电流传感器进入监测系统的干扰以外，还包括影响监测系统本身的干扰，诸如接地、屏蔽、以及电路处理不当所造成的干扰等。

现场局放干扰特指前者，它可分为连续的周期型干扰、脉冲型干扰和白噪声。

周期型干扰包括系统高次谐波、载波通讯以及无线电通讯等。

脉冲型干扰分为周期脉冲型干扰和随机脉冲型干扰。

周期脉冲型干扰主要由电力电子器件动作产生的高频涌流引起。

随机脉冲型干扰包括高压线路上的电晕放电、其他电气设备产生的局部放电、分接开关动作产生的放电、电机工作产生的电弧放电、接触不良产生的悬浮电位放电等。

白噪声包括线圈热噪声、地网的噪声和动力电源线以及变压器继电保护信号线路中耦合进入的各种噪声等。

电磁干扰一般通过空间直接耦合和线路传导两种方式进入测量点。

测量点不同，干扰耦合路径会不同，对测量的影响也不同；测量点不同，干扰种类、强度也不相同。

二、局放干扰的分类由种种原因引起的干扰将严重地影响局部放电试验。

假使这些干扰是连续的而且其幅值是基本相同的(背景噪声)，它们将会降低检测仪的有效灵敏度，即最小可见放电量比所用试验线路的理论最小值要大。

这种形式的干扰会随电压而增大，因而灵敏度是按比例下降的。

在其他的一些情况中，随电压的升高而在试验线路中出现的放电，可以认为是发生在试验样品的内部。

因此，重要的是将干扰降低到最小值，以及使用带有放电实际波形显示的检测仪，以最大的可能从试样的干扰放电中鉴别出假的干扰放电响应。

根据测量试验回路中可能的干扰源位置可将干扰源分为两类：第一类与外施高压大小无关的干扰，第二类是仅在高压加于回路时才产生的干扰。

干扰的主要形式如下：(1)来自电源的干扰，只要控制部分、调压器与变压器等是接通的（不必升压）即可能影响测量；(2)来自接地系统的干扰，通常指接地连接不好或多重接地时，不同接地点的电位差在测量仪器上造成的干扰偏转；(3)从别的高压试验或者电磁辐射检测到的干扰，它是由回路外部的电磁场对回路的电磁耦合引起的包括电台的射频干扰，邻近的高压设备，日光灯、电焊、电弧或火花放电的干扰；(4)试验线路的放电；(5)由于试验线路或样品内的接触不良引起的接触噪声。

硬件测试中的噪声与干扰测试方法硬件测试在现代科技领域中具有重要的意义，它能够有效地评估硬件设备的性能和可靠性。

然而，在测试过程中，噪声和干扰问题经常成为阻碍测试准确性的主要因素。

本文将介绍硬件测试中噪声和干扰的定义，以及有效的测试方法，旨在帮助读者更好地理解和解决这些问题。

第一部分：噪声和干扰的定义在硬件测试中，噪声和干扰是指来自内外部环境的不期望的信号或电磁波，对被测试设备的正常运行产生负面影响。

噪声和干扰可以来自多个来源，例如电源线、电磁辐射、其他设备等。

而对噪声和干扰进行有效的测试成为保障硬件设备可靠性的关键。

第二部分：噪声与干扰测试方法在硬件测试中，噪声与干扰测试方法的选择和应用都需要根据具体的硬件设备和测试目的来确定。

以下是几种常见的噪声与干扰测试方法。

1. 功率干扰测试：该测试方法主要应用于无线通信设备等需要进行功率传输的硬件设备。

通过在特定频率范围内植入合成信号，可以评估设备在不同干扰条件下的性能。

2. 电磁兼容性测试：该测试方法主要用于评估硬件设备的抗干扰能力以及电磁辐射水平。

通过将设备暴露在特定的电磁场中，可以测量设备的辐射和敏感性水平，并评估其对外界干扰的抵抗能力。

3. 噪声抑制测试：该测试方法主要应用于音频和视频设备等需要进行信号处理的硬件设备。

通过注入不同程度的噪声信号，可以评估设备对噪声的抑制能力，以及对正常信号的保真度。

4. 瞬态电磁干扰测试：该测试方法主要应用于评估硬件设备对瞬态电磁干扰的抵抗能力。

通过在设备周围产生突发电磁波，可以观察设备在不同干扰强度下的工作状态，并评估其稳定性和可靠性。

第三部分：测试结果分析与优化噪声与干扰测试的结果分析是测试过程中的关键环节，必须根据具体的测试目的和硬件设备特点进行合理的评估和优化。

以下是几种常见的测试结果分析与优化方法。

1. 信噪比分析：通过测量设备在不同信号强度下的信号与噪声比，可以评估设备的接收能力和信号处理能力，并找出可能的改进方案。

本文从电力电缆局部放电测量要求和试验特点分析测量中干扰的来源和途径，分析和阐述各种干扰的抑制措施，共同探讨、研究在测量系统设计、安装和使用过程中抑制测量干扰重要性和必要性。

关键词：电力电缆局部放电测量干扰抑制措施一、前言局部放电测量是挤包绝缘电力电缆产品检验中重要安全项目之一，电缆局部放电是指电缆绝缘中局部缺陷（如毛刺、杂质、气泡或水气等）被击穿引起的电气放电，其放电量可能极小，以10-12库仑(pC)计，但这种微小放电危害极大，若在电缆运行中长期存在，或将引起放电周围绝缘发热老化，导致绝缘性能下降，引发电力安全事故，因此，准确测量电缆局部放电十分必要。

但准确测量除关注检验设备性能及精度外，还应特别关注各种干扰对测量产生的影响。

二、常见干扰来源及途径（一）电缆局部放电测量标准要求及试验特点GB/T1206.2-2008和GB/T1206.3-2008挤包绝缘电力电缆标准要求,被试电缆在1. 73U0(U0为电缆额定电压)下,应无任何由被试电缆产生的超过声明试验灵敏度的可检测到的放电,例行试验声明试验灵敏度应不大于10 pC,型式试验声明试验灵敏度应不大于5 pC。

GB/T3048.12-2007局部放电试验方法标准要求，试验回路包括高压电源、高压电压表、放电量校准器、双脉冲发生器等组成，试验电源应是频率为49~61Hz交流电源，近似正弦波，且峰值与有效值之比应为√2±0.07。

产生试验电压可以是变压器或串联谐振装置。

试验步骤包括试验回路选择和连接、电量校准、施加电压和放电测量等。

从试验设备和标准要求可知,电缆局部放电测量具有如下特点:1、设备庞大,试验室占据空间大,连接环节多。

无论使用变压器式或串联谐振式高压设备,其额定电压输出容量一般都在100kV以上,其调压设备、高压设备、耦合电容器和控制设备等都很庞大,试验时,需将这些设备、试样和局部放电检测仪按试验要求连接一起,可见空间之大,环节之多。

超高频通信系统抗干扰性能测试及故障分析方法随着科技的快速发展与应用，超高频（Ultra High Frequency，UHF）通信系统在现代通信中起着至关重要的作用。

但在实际应用中，由于各种因素的干扰，通信系统的正常运行往往会受到影响。

为了确保超高频通信系统的稳定运行，对其抗干扰性能进行测试并分析故障是非常重要的。

一、超高频通信系统抗干扰性能测试方法1. 干扰源模拟测试：通过引入不同类型的干扰源来模拟实际工作环境中可能遇到的干扰情况。

常见的干扰源包括电磁辐射、电源干扰、多径干扰等。

在测试过程中，需要准确记录下每个干扰源的参数，并进行数据分析与对比，以便评估系统在不同干扰情况下的性能表现。

2. 抗干扰性能指标测试：根据超高频通信系统的特点，制定相应的抗干扰性能指标进行测试。

常见的指标包括接收灵敏度、误码率、信号抑制比等。

通过对这些指标进行测试，可以评估系统在面对干扰时的抵抗能力，并作出相应的优化调整。

3. 天线方向性测试：天线是超高频通信系统的核心部分，它的方向性直接关系到系统的通信质量。

在测试中，通过调整天线方向和位置，观察接收信号的稳定性与强度变化，以评估系统在不同方向情况下的抗干扰能力。

4. 外部干扰场测试：在实际工作环境中，超高频通信系统还会受到一些外部干扰场的影响，比如电力设备、雷电等。

在测试中，可以模拟和测量这些干扰场的电磁场强度，以确定其对通信系统的影响，并提出相应的干扰抑制方案。

二、超高频通信系统故障分析方法1. 数据分析：超高频通信系统中的故障往往会表现为数据传输错误、信号质量下降等问题。

通过对系统传输的各种数据进行详细分析，可以找到故障的源头。

比如在音频数据传输时，可以通过对音频频谱、信噪比、失真率等数据进行分析，定位故障出现的具体位置。

2. 天线和射频部分检测：通信系统的天线和射频部分是系统正常工作的基础，如果出现故障，往往会直接影响信号的接收和传输。

通过检测天线的连接状态、射频功率、信号质量等参数，可以确定是否存在天线或射频部分的故障，并进行维修或更换。

64SAFETY & EMC No.6 2019引言随着电磁环境的日渐复杂，电磁干扰信号不仅导致电子设备无法顺利通过电磁兼容测试，甚至无法稳定工作。

因此，降低电子设备的电磁干扰及解决措施的研究成为重要任务之一[1]。

某型显控台广泛应用于海军作战指挥中心，是作战指挥以及传输处理重要数据信息的关键设备之一。

其电磁兼容性能不仅关系到自身的工作稳定性，还会影响整个作战系统以及周边设备的正常运行。

本文结合某型显控台在电磁兼容测试中出现的超标问题及整改经验，总结了典型显控设备电磁兼容发射干扰的抑制方法。

1 电磁兼容发射干扰测试项目1.1 电源线传导发射CE101CE101是GJB 151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》中规定的电源线传导发射测试项目。

被测电子设备在通电工作状态下，通过测量电源线上的电流确定发射电平的大小。

大部分的电磁干扰都有一个主传导路径，周围环境的辐射干扰最终在设备输入/输出线上表现为传导模式。

该测试项的主要目的是控制传导发射对船舶电源系统的影响，抑制与电源系统连接的电气负载产生的谐波干扰[2-3]。

从干扰频率来看，低频干扰主要是差模干扰，一般集中在1 MHz 以下；高频干扰主要是共模干扰，一般集中在1 MHz 以上。

CE101测试频段为25 Hz~10 kHz，测试的是基波的谐波发射，超标的干扰信号主要表现为差模干扰。

CE101测试配置如图1，该测试项适用于电子设备的电源线，包括电源回线。

电子设备通电预热并达到稳定工作状态，为保证电子设备不破坏平台电源总线的电源质量（允许的电源失真），电流探测头依据电磁耦合原理采样电源线中的传导发射信号，再将电源线的传导发射信号转换为传导发射电流，通过同轴电缆及电流探显控台发射干扰测试及抑制Test and Suppression of Emission Interference of Display and Control Console中国电子科技集团公司第二十七研究所 李娟 马静 杨晓峰 李乔摘要结合电磁兼容发射干扰检测项CE101和RE102的试验原理、方法，针对某型显控台在电磁兼容测试过程中出现的超标现象，对电源线的传导干扰及显控台辐射发射问题进行了分析、定位。