智能数据采集器的电磁兼容性研究

摘要

随着电子信息技术与计算机技术的迅猛发展，电子产品的电磁兼容性越来越受到人们的关注。电子产品如果不具备电磁兼容性，就会对环境造成电磁污染。电磁污染不仅会引起电子产品的误动作甚至彻底损坏，而且会给大家的人身安全带来隐患。因而，当前提高电子产品、设备的电磁兼容性是迫切需要的。 智能数据采集器主要应用在电力、化工、煤炭、冶金等行业，用于采集大型设备振动、温度等数据，进而监控大型旋转设备的正常运作，所以这就要求智能数据采集器不仅要能在恶劣的电磁环境中准确采集各类数据，而且要求不会对该环境中工作的其它设备造成不良影响。这就要求智能数据采集器必须要具备较强的电磁兼容性。 针对我司的智能数据采集器，目前并没有相应的产品标准。为了提高智能数据采集器的抗电磁干扰能力，依据电磁兼容理论和国家标准GB/T17626．2、3、4、5、6、8，结合智能数据采集器的实际应用，设计了适用于数据采集器的6类抗扰度试验的方法，并实施了试验和结果分析。着重对试验中所出现的问题进行分析，提出了改进电路，并进行了整改验证。本文所完成的主要工作如下： 1.研究了数据采集器的电路结构及应用环境，对其工作环境中所存在的干扰源及干扰的传输路径进行了分析。 2.参考国家标准，分析和研究了静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度、辐射抗扰度、传导抗扰度和工频磁场抗扰度试验的形成机理和试验原理。结合智能数据采集器的实际应用，设计了适用于数据采集器的6类抗扰度试验的方法，并实施了试验和结果分析。 3.分析了智能数据采集器抗电磁干扰的技术路径，研究了ESD和浪涌防护的措施，重点对静电放电抗扰度和浪涌抗扰度试验中出现的问题进行了分析，提出了改进电路，并完成了最终的整改与试验验证。 4.对经过改进的数据采集器的实际应用情况进行了持续性的跟踪，应用于多个现场，数据采集稳定、可靠，未出现数据采集异常的现象。

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Abstract

1 绪论

1.1 电磁兼容基础

1.1.1 电磁兼容基本概念

1.1.2 电磁兼容三要素

1.1.3 电磁干扰的危害

1.2 电磁兼容性研究的意义

1.3 电磁兼容研究的发展历程

1.3.1 国外电磁兼容的发展

1.3.2 国内电磁兼容的发展

1.4 电磁兼容检测的意义

1.5 本文研究的内容

2 智能数据采集器的电路组成及干扰源分析

2.1 数据采集概述

2.2 智能数据采集器的分类与应用

2.3 智能数据采集器的工作原理和电路组成

2.4 智能数据采集器应用环境中的干扰源

2.5 智能数据采集器的干扰传输路径

2.6 智能数据采集器电磁兼容检测的意义

2.7 本章小结

3 智能数据采集器的电磁抗扰度试验

3.1 数据采集器的电磁兼容性试验要求

3.2 静电放电抗扰度试验

3.2.1 形成机理及危害

3.2.2 试验设备

3.2.3 试验方案

3.2.4 试验结果和判定

3.3 雷击浪涌抗扰度试验

3.3.1 形成机理

3.3.2 试验设备

3.3.3 试验方案

3.3.4 试验结果与判定

3.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

3.4.1 形成机理及对电子产品的影响

3.4.2 试验设备

3.4.3 试验方案

3.4.4 试验结果与判定

3.5 射频场感应的传导抗扰度试验

3.5.1 形成机理

3.5.2 试验设备

3.5.3 试验方案

3.5.4 试验结果与判定

3.6 射频场感应的辐射抗扰度试验

3.6.1 形成机理与危害

3.6.2 试验设备

3.6.3 试验方案

3.6.4 试验结果与分析

3.7 工频磁场抗扰度试验

3.7.1 形成机理与危害

3.7.2 试验设备

3.7.3 试验方案

3.7.4 试验结果与判定

3.8 本章小结

4 智能数据采集器的电磁兼容性能改进

4.1 EMC干扰的抑制措施分析

4.1.1 传导型骚扰的抑制措施

4.1.2 辐射型骚扰的抑制措施

4.2 智能数据采集器的ESD防护研究

4.2.1 ESD防护措施分析

4.2.2 智能数据采集器的ESD防护改进

4.3 智能数据采集器的浪涌防护研究

4.3.1 常用的抑制浪涌的元件介绍

4.3.2 智能数据采集器的浪涌防护改进

4.4 改进后的智能数据采集器应用效果分析

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢