Каналы распространения помех

Источник помех (передатчик) Механизм связи (путь) Поглотитель помех (приемник) Механизмы передачи помех: гальваническая связь (провода) связь через электрическое поле (Е-поле) (ближнее поле х

Гальваническая (металлическая) связь Влияние осуществляется через внутренние сопротивления сетевых проводов, систем опорного потенциала или через систему защитных и заземляющих проводов.

Для снижения помех через гальваническую связь с соединительных проводах сетей питания и сигнальных контурах рекомендуют следующие мероприятия: 1. выполнение соединения между двумя и более контурами с возможно низким полным сопротивлением, особенно низкой индуктивностью. 2. выбор скорости изменения тока не большей, чем требуется по условиям функционирования. 3. гальваническая развязка:

-отказ от общих обратных проводников в цепях передачи сигнала (а) -систему опорного потенциала необходимо присоединять лишь к точкам заземления или к корпусу прибора (б) E2E2 S1S1 S2S2 E1 E2E2 S1S1 S2S2 B1B1 B2B2 B3B3 B4B4 B1B1 B2B2 B3B3 B4B4 а) б)

-системы питания компонентов автоматизации целесообразно соединять звездой (в) - разделение питания силовых, измерительных устройств (г) ~=~= K1K1 K2K2 K3K3 ~=~= KK22KK22 K1K1 K3K3 K2K2 ~=~= S1S1 S2S2 S3S3 ~=~= S1S1 ~=~= S3S3 ~=~= S2S2 в) г)

Для снижения помех через гальваническое влияние по контурам заземления рекомендуют. 1. уменьшение сопротивления между точками заземления цепей за счет выполнения пола в виде эквипотенциальной поверхности или их соединения массивными проводниками. П1П2 1 2 П1 П2 1 2

2. разделение контуров заземления

Для уменьшения токов помех применяются: Разделительный трансформатор. Применим для сигналов с низкой и средней частотой. 1 2 U 12 ZQZQ ZSZS U st I st CпCп 1 2 U 12 ZQZQ ZSZS

Нейтрализующий трансформатор. Обмотки W 1 W 2 намотаны согласно, потоки от полезного сигнала компенсируются, от токов помех суммируются. Эффективен на высоких частотах. ZQZQ 1 2 U 12 ZSZS U st I st W1W1 W2W2

ферритовые кольца, линия с повышенным затуханием. Повышенное сопротивление току помех, особенно эффективны на частотах выше 1 МГц. ZQZQ 1 2 U 12 ZSZS U st I st

Световоды Симметричная передача. Симметрирующие трансформаторы. ZQZQ 1 2 U 12 ZSZS el opt el

Емкостная связь Емкостная связь возникает через паразитные емкости между двумя контурами, проводники которых находятся под разными потенциалами или между протяженными линиями и землей

Мероприятия по снижению помех через емкостную связь: 1. гальванически разделенные контура: - попарное скручиванием проводников каждого контура. - применение экранированных проводов. 2. токовые контура с большой емкостью относительно земли: - выполнение сигнального контура предельно низкоомным; - экранирование сигнальной линии;

-симметричное выполнение линии относительно земли; при полной симметрии U=0 -введение на приемном конце разделяющих элементов; -применение для передачи сигналов световодов.

Магнитная (индуктивная) связь Возникает между двумя или несколькими контурами с токами. Также обусловлена паразитным потокосцеплением, между контурами промышленных устройств, возникающим при ударах молнии или разрядах статического электричества

r 0 =25м, l=20м, a 1 =0,4см, а 2 =60см А=200кВ/мкс S 1 =a 1 lU st1 =128 В S 2 =a 2 l U st2 =19.2 кВ

Мероприятия по снижению помех через индуктивную связь снижение до возможных пределов взаимной индуктивности уменьшение скорости изменения во времени потока Ф/ t при помощи короткозамкнутой петли К, расположенной непосредственно у сигнального контура. осуществление связи контуров 1 и 2 ортогонально направлению силовым линиям магнитного поля снижение действия созданного магнитного потока скручиванием соединительных проводов контура 1 компенсация индуктированного напряжения путем скрутки проводов экранирование

Связь через электромагнитное излучение Подверженная помехе приёмная система находится в дальней зоне поля, производимого источником помех излучения. х>λ/2π Электрическое и магнитное поля воздействуют одновременно и связаны через волновое сопротивление вакуума

Техника и технология измерения помех Измерения помех. Цель- установить, в какой мере они являются опасными для окружающих технических объектов и человека. Методы измерений эмиссии помех, а также требования к испытательным установкам и регистрирующей аппаратуре строго регламентированы.

Средства измерений эмиссии помех ИО Приемник помех СЭ Н бз Е бз E дз ИТТАИК UHUH UEUE U E UIUI UPUP U

Кондуктивные помехи f30 МГц (антенны) В ближней зоне: Е, Н В дальней зоне Е, Р

1 2 СфСф ИО 10 МОм 5 мкГн UЛUЛ UНUН СРСР Z ПР 50 Ом Л Н З L БЛ IЛIЛ IНIН Схема измерения помех общего типа и схема замещения эквивалента сети в диапазоне частот 0,15…30 МГц

Эквиваленты сети выполняют три функции: создание нормированного сопротивления для токов помех; фильтрация внешних сетевых помех с целью ограничить их влияние на результаты измерений помех, генерируемых испытуемым объектом; выделение сигналов помех с помощью блокирующих катушек индуктивности L БЛ, разделительных конденсаторов С Р и нормированных сопротивлений Z ПР.

50 Ом Л З ИО П 4 м 2 СЭ Пр 0,8 м 0,4 м 0,8 м З Ш К Типовой стенд для испытаний и измерений кондуктивных помех: П – пластина опорного потенциала (земли); З – клемма для присоединения провода опорного потенциала (заземляющего провода); К – экранированный кабель; Ш – шнур сетевого питания испытуемого объекта

АСт А d 2 d аб Открытая (а) и закрытая (б) площадки для измерения излучения помех: Ст – вращающийся стол с испытуемым объектом; d – нормированное расстояние (d = 3; 10; 30 м)