數(shù)顯表、壓力變送器等諸多儀表都會(huì)涉及電磁兼容性EMC這個(gè)技術(shù)參數(shù)，什么是EMC？什么是EMI？什么是EMS？三者有何聯(lián)系？昌暉儀表在本文談?wù)効捶ǎＭ麑?duì)儀表電子設(shè)計(jì)人員有所啟發(fā)和幫助。
EMC基本概述
電磁兼容性EMC(Electromagnetic 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(wú)法忍受的電磁干擾的能力。
因此，EMC包括兩個(gè)方面的要求：一方面要求傳感器在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾不能超過(guò)一定限值，即EMI；另一方面要求傳感器對(duì)所在環(huán)境中存在電磁干擾具有一定程度抗擾度，即EMS。通俗的講：EMC=EMI+EMS。電子產(chǎn)品本身具備一定的抗干擾能力(EMS)，工作時(shí)你干擾我，我干擾你(EMI)，但是大家還是能和平共處(EMC)。就好像你有一對(duì)雙胞胎，一個(gè)淘氣(EMI)，一個(gè)文靜(EMS)，但是每天兩個(gè)小孩子還是能夠一起愉快的玩耍(EMC)。
那么儀表為什么要做EMC這個(gè)看上去沒(méi)什么使用價(jià)值的東西呢? 官方給了我們這樣的回答:指在不損害信號(hào)所含信息的條件下，信號(hào)和干擾能夠共存。研究電磁兼容的目的是為了保證電器組件或裝置在電磁環(huán)境中能夠具有正常工作的能力，以及研究電磁波對(duì)社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)和人體健康造成危害的機(jī)理和預(yù)防措施。
為了讓儀表成為商品之前提高電子設(shè)備正常工作的可靠性，使其與國(guó)際接軌，并且保證人身和某些特殊材料的安全，越來(lái)越多的的儀表制造商重視EMC，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行必要的電磁兼容檢測(cè)可以極大的有利于儀表自身性能的穩(wěn)定和質(zhì)量的提高，更能節(jié)約成本。簡(jiǎn)而言之，跟隨時(shí)代發(fā)展，做更好的儀表。
什么是EMI
電磁干擾(Electromagnetic Interference，簡(jiǎn)稱EMI)，直譯是電磁干擾。其實(shí)所有的電器設(shè)備，都會(huì)有電磁干擾。電磁干擾是合成詞，我們應(yīng)該分別考慮“電磁”和“干擾”。是指電磁波與電子元件作用后而產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象，有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)把一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的信號(hào)耦合(干擾)到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過(guò)空間把其信號(hào)耦合(干擾)到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)，在高速PCB及系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，高頻信號(hào)線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作。
打個(gè)比方，EMI是個(gè)淘氣的孩子，喜歡和周圍的孩子打打鬧鬧，有時(shí)候皮過(guò)頭，周圍的孩子被欺負(fù)哭了，那么我們要的和諧環(huán)境(EMC)也就被破壞了。 至于怎么治理這個(gè)熊孩子，我們暫不分析，以后會(huì)針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析的。
什么是EMS
電磁波會(huì)與電子元件作用，產(chǎn)生被干擾現(xiàn)象，稱為EMS(Electromagnetic Susceptibility)。例如，TV熒光屏上常見(jiàn)的“雪花”，便表示接受到的信號(hào)被電磁波干擾。電磁兼容中要求傳感器對(duì)所在環(huán)境中存在電磁干擾具有一定程度抗擾度，即電磁敏感性就是EMS。EMS就像一個(gè)文靜的孩子。被小石頭輕輕磕了一下，就當(dāng)做什么也沒(méi)發(fā)生；被大石頭重重磕了一下，也要開(kāi)始哭鬧，不再安靜了。
處理EMS問(wèn)題的方法
第一，我們要了解干擾源的特點(diǎn)，并抑制干擾源！瞬時(shí)的電壓，爬上時(shí)間，跌落時(shí)間，內(nèi)阻，即干擾源發(fā)生器的特性。
第二，我們要知道干擾源的傳播路徑并切斷干擾源的傳播干擾路徑！我們知道干擾源的特性及路徑，同樣采納EMI整改的思路去處理！
第三， 我們要提高敏感器件的抗干擾性能， 我們都知道短板理論，處理EMS問(wèn)題也一樣，敏感元器件就是EMS的短板，要首先搞定敏感元器件。
綜上，在儀表EMS整改中，首先要有一個(gè)清晰的思路， 結(jié)合儀表電路基礎(chǔ)來(lái)布局，從原理結(jié)合實(shí)際綜合處理！
EMC三大規(guī)律
1、規(guī)律一：EMC問(wèn)題越早考慮、越早解決，費(fèi)用越小、效果越好(EMC費(fèi)效比關(guān)系規(guī)律)。
在儀表新產(chǎn)品研發(fā)階段就進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)，比等到儀表EMC測(cè)試不合格才進(jìn)行改進(jìn)，費(fèi)用可以大大節(jié)省，效率可以大大提高；反之，效率就會(huì)大大降低，費(fèi)用就會(huì)大大增加。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在功能設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)，到樣板、樣機(jī)完成則通過(guò)EMC測(cè)試，是最省時(shí)間和最有經(jīng)濟(jì)效益的。相反，儀表研發(fā)階段不考慮EMC，投產(chǎn)以后發(fā)現(xiàn)EMC不合格才進(jìn)行改進(jìn)，非但技術(shù)上帶來(lái)很大難度、而且返工必然帶來(lái)費(fèi)用和時(shí)間的大大浪費(fèi)，甚至由于涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)的缺陷，無(wú)法實(shí)施改進(jìn)措施，導(dǎo)致儀表不能上市。
2、規(guī)律二：高頻電流環(huán)路面積S越大， EMI輻射越嚴(yán)重。
高頻信號(hào)電流流經(jīng)電感最小路徑。當(dāng)頻率較高時(shí)，一般走線電抗大于電阻，連線對(duì)高頻信號(hào)就是電感，串聯(lián)電感引起輻射。電磁輻射大多是EUT被測(cè)設(shè)備上的高頻電流環(huán)路產(chǎn)生的，最惡劣的情況就是開(kāi)路之天線形式。對(duì)應(yīng)處理方法就是減少、減短連線，減小高頻電流回路面積，盡量消除任何非正常工作需要的天線，如不連續(xù)的布線或有天線效應(yīng)之元器件過(guò)長(zhǎng)的插腳。
減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要任務(wù)之一，就是想方設(shè)法減小高頻電流環(huán)路面積S。
3、規(guī)律三：環(huán)路電流頻率f越高，引起的EMI輻射越嚴(yán)重，電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)隨電流頻率f的平方成正比增大。
減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要途徑之二，就是想方設(shè)法減小騷擾源高頻電流頻率f，即減小騷擾電磁波的頻率f。
以上是昌暉儀表對(duì)EMC的一些粗淺看法，歡迎各位技術(shù)大牛審核指正，謝謝！
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