電磁干擾是指由電場(chǎng)、磁場(chǎng)及射頻等產(chǎn)生的幅射信號(hào)源。對(duì)于其本身而言,是正常和合乎常規(guī)的,但對(duì)其它儀器、設(shè)備,尤其是精度較高的儀器設(shè)備而言,其影響就很有害了。電子技術(shù)、通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,使得精密儀器設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大,尤其隨著它們對(duì)微弱信號(hào)的檢測(cè)能力日趨升級(jí),因此電磁干擾的影響和作用已到了**不可忽視的程度。如飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng),為抗干擾已采取多種措施??限制,再如遍布世界各個(gè)角落的計(jì)算機(jī)控制中心,電磁干擾的負(fù)面作用勿庸置疑;另如近些年日益引起人們關(guān)注的醫(yī)療檢測(cè)系統(tǒng),它越來越依賴于各種醫(yī)療儀器診測(cè)結(jié)果。其精密化程度越來越高。各種電磁干擾會(huì)造成這些儀器設(shè)備運(yùn)行異常,其檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確將對(duì)醫(yī)療工作造成直接的影響和危害。隨著精密儀器設(shè)備的不斷推廣和應(yīng)用,對(duì)其工作環(huán)境提出了新的、特定的要求。**了解電磁干擾的來源和傳播途徑,采取有效預(yù)防措施,改善精密儀器設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境,是使其穩(wěn)定工作的先決條件。人體靜電的影響及對(duì)策 根據(jù)物理學(xué)原理,兩個(gè)物體之間因磨擦?xí)a(chǎn)生靜電。當(dāng)由于精密儀器設(shè)備所處的環(huán)境中濕度太低、空氣太干燥、穿絕緣底鞋在化纖地毯上行走、化纖衣服相互磨摔、接近高壓電場(chǎng)等,都會(huì)在人身上產(chǎn)生靜電,*高時(shí)可達(dá)上萬伏特。由于能量的存貯效應(yīng),當(dāng)接觸金屬時(shí)就會(huì)放電,產(chǎn)生電弧,而一旦對(duì)計(jì)算機(jī)及嵌入式儀器放電,將會(huì)使儀器造成運(yùn)行錯(cuò)誤,輕則會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)偏差,重則會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象、造成元器件損壞等問題。其后果和危害不容忽視。 對(duì)此類干擾的影響應(yīng)采取如下對(duì)策:精密儀器設(shè)備的外殼必須可靠接地且單一準(zhǔn)確。接地電阻≤4Ω;精密儀器設(shè)備的放置工作地點(diǎn)的環(huán)境相對(duì)濕度保持在50%左右;工作場(chǎng)所內(nèi)的桌面、地面進(jìn)行嚴(yán)格的防靜電處理;對(duì)精密儀器設(shè)備進(jìn)行操作前接觸放電;對(duì)精密儀器設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng),維護(hù)時(shí)要戴接地手環(huán);在存放相關(guān)電路板,MOS器件時(shí)要使用防靜電膜等。交變電場(chǎng)的影響及對(duì)策 在我們所處的環(huán)境中有相當(dāng)多的交流電,人體處于交變電聲之中會(huì)感應(yīng)交變電荷,其能量的等級(jí)雖然較低,但由于精密儀器設(shè)備所測(cè)試的信息源的能量等級(jí)更低,如對(duì)人進(jìn)行生物電?心電、腦電測(cè)量時(shí),被測(cè)信號(hào)微弱的在μV量級(jí)甚至更低,所以在此環(huán)境中不采取抗干擾措施,干擾將會(huì)把檢測(cè)信號(hào)淹沒,無法得出正確數(shù)據(jù)。對(duì)此類干擾的影響可采取如下對(duì)策:影響生物電類別的微弱信號(hào)測(cè)量的主要影響來源于低頻電場(chǎng),所以首先要遠(yuǎn)離干擾源;要注意縮小電與人體的環(huán)路面積,這樣做可以減少電場(chǎng)通量從而降低干擾信號(hào)的程度;以精密儀器檢測(cè)微弱生物信號(hào)如腦電、心電等,應(yīng)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行;要重視屏蔽室的合理配量,屏蔽室可用金屬網(wǎng)制作并做到可靠接地;屏蔽毯也有一定的防干擾作用,有條件的部門應(yīng)當(dāng)配備;精密儀器設(shè)備的機(jī)內(nèi)濾波方法也是排除干擾的有效方法,但選用此方法后,會(huì)衰減被檢測(cè)信號(hào)中的一些有效成份,會(huì)使波形失真,影響測(cè)量精度。以心電圖機(jī)為例,一般機(jī)上有一濾波開關(guān)鍵,當(dāng)出現(xiàn)交流干擾時(shí),按下此鍵即可得到光滑的心電圖波形,但與無干擾、無濾波的圖形相比較,會(huì)發(fā)現(xiàn)濾波后波形壓底;QRS段時(shí)間延長(zhǎng),得到一個(gè)病情加重的結(jié)果,若在診杳床上鋪屏蔽毯并接地,即可排除交流干擾。強(qiáng)磁場(chǎng)的影響對(duì)策 由于特殊診斷的需求,有此儲(chǔ)如磁共振等醫(yī)療設(shè)備周圍分布著強(qiáng)磁場(chǎng),它會(huì)使顯像管、X射線影像增強(qiáng)器顯示圖像變形失真;加速器射線偏移;計(jì)算機(jī)磁盤、**記錄數(shù)據(jù)破壞;呼吸機(jī)工作失靈;還有可能發(fā)生心臟起博器工作失效而危及患者的生命。所以在某些可產(chǎn)生強(qiáng)弱場(chǎng)的精密儀器設(shè)備的機(jī)房選址設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮以上因素。 對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)應(yīng)采取如下對(duì)策,在一事實(shí)上的場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域設(shè)立警戒線、標(biāo)志牌,根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)分布及儀器設(shè)備對(duì)磁場(chǎng)的敏感程度與磁體保持一定的距離:對(duì)磁體或受干擾儀器設(shè)備的相關(guān)部件采用磁屏蔽,減少磁漏的影響。高頻輻射的影響及對(duì)策 在我們生活的空間充滿了來自各方面的電磁輻射。如無線電臺(tái)發(fā)射的電磁波、移動(dòng)電話、各種電火花、高頻設(shè)備、日光燈、可控電路、各種電機(jī)、汽車、雷電、太陽異?;顒?dòng)等等,均會(huì)產(chǎn)生高頻電磁污染,有些還會(huì)串入電網(wǎng),干擾使用設(shè)備,精密儀器設(shè)備的安裝布線不合理也會(huì)產(chǎn)生**耦合。這些有害的電磁輻射會(huì)對(duì)圖像產(chǎn)生噪聲干擾,計(jì)算機(jī)運(yùn)算混亂、控制失靈;強(qiáng)烈的高頻干擾甚至?xí)p壞電子電路。有些精密儀器設(shè)備本身也存在高頻源,若防護(hù)不當(dāng),就會(huì)對(duì)操作、維修人員造成傷害。高頻電磁波干擾的對(duì)策是:其消除方法與防電場(chǎng)干擾類似,使用金屬屏蔽可有產(chǎn)隔離。其基本原理是:金屬表面將電磁波反射掉一部分,透過金屬表面的部分會(huì)在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟牡簦布次?,從而將電磁干擾大大衰減。為了得到有效的屏蔽作用,屏蔽層金屬厚度應(yīng)接近電磁波波長(zhǎng)?λ=2πd,d一透入深度使用金屬網(wǎng)也有良好效果,當(dāng)屏蔽空隙率為50%時(shí),如果有每波長(zhǎng)6條以上的網(wǎng)線,就可以得到與金屬板大致相同的反射。因多點(diǎn)接地會(huì)生成多個(gè)電流回路,影響效果,屏蔽層應(yīng)采用點(diǎn)接地。必要時(shí)在地面與屏蔽之間鋪加絕緣層保證點(diǎn)可靠接地。在使用,維護(hù)時(shí)注意屏蔽網(wǎng)罩、機(jī)柜門密封情況,以盡量全部避開輻射的侵害。另外,在電力線的選擇上要使用加屏蔽層的;使用凈化穩(wěn)壓電源濾除各種毛刺和高頻分量;安裝精密儀器設(shè)備時(shí),電力線與信號(hào)線要分開鋪設(shè);采用大功率電纜相互絞合的方式以抵消自身產(chǎn)生的電磁干擾聲;地線接地電阻達(dá)到技術(shù)要求等,都能起到預(yù)防干擾的作用。 對(duì)精密儀器設(shè)備造成電磁干擾的因素還有許多,它會(huì)給精密儀器設(shè)備造成莫名其妙,難以判斷的奇特故障。所以,在精密儀器設(shè)置的部門?如控制中心、醫(yī)院等的規(guī)劃設(shè)計(jì)、布局改造、儀器使用維護(hù)工作中,防干擾、防電磁污染不應(yīng)被忽視,只有**了解及掌握相關(guān)知識(shí)和對(duì)策,采取有效的預(yù)防手段,才能使精密儀器設(shè)備準(zhǔn)確測(cè)試,更好的服務(wù)于人類。原作者:姚貴林 魏敬森來 源:《通訊世界報(bào)》
原作者:姚貴林 魏敬森來 源:《通訊世界報(bào)》