减少电容性耦合的措施有哪些 如何降低电容容量

通常抑制电磁干扰的方法中不属于常用措施的是

1．电磁干扰

减少电容性耦合的措施有哪些 如何降低电容容量

电磁干扰(electro magnetic interference，EMI)是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的、并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。构成电磁干扰必须具备三个基本条件：①存在干扰源；②有相应的传输介质；③有敏感的接收元件。只要除去其中一个条件，电磁干扰就可消除，这就是电磁抑制技术的基本出发点。

1.1 电磁干扰的分类

常见的各种电磁干扰根据干扰的现象和信号特征不同有以下分类方法。 1、按其来源分类

(1) 自然干扰。自然干扰是指由于大自然现象所造成的各种电磁噪声。 (2) 人为干扰。由于电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。 2、按干扰功能分类

(1) 有意干扰。有意干扰是指人为了达到某种目的而有意识制造的电磁干扰信号。这是当前电子战的重要手段。

(2) 无意干扰。无意干扰是指人在无意之中所造成的干扰，如工业用电、高频及微波设备等引起的干扰等。

3、按干扰出现的规律分类

(1) 固定干扰。多为邻近电气设备固定运行时发出的干扰。 (2) 半固定干扰。偶尔使用的设备(如行车、电钻等)引起的干扰。 (3) 随机干扰。无法预计的偶发性干扰。 4、按耦合方式分类

(1) 传导耦合干扰。传导耦合是指电磁噪声的能量在电路中以电压或电流的形式，通过金属导线或其他元件(如电容器、电感器、变压器等)耦合到被干扰设备(电路)。

(2) 辐射耦合干扰。电磁辐射耦合是指电磁噪声的能量以电磁场能量的形式，通过空间辐射传播，耦合到被干扰设备(或电路)。

1.2 电磁噪声耦合途径

干扰源对电子设备的干扰是通过一定耦合形式进行的，无论是内部干扰或外部干扰，都是通过“路”(传输线路或电路)或“场”(静电场或交变电磁场)耦合到被干扰设备中的。

1、电磁噪声传导耦合

(1)直接传导耦合。电导性直接传导耦合最简单、最常见，但它也是最易被人们忽视的一种耦合方式。在考虑电磁兼容性问题时，必须考虑导线不但有电阻足，而且有电感L，漏电阻R，以及杂散电容C。在实际使用中尤其是频率比较高时，这些分布参数对信号的传输有着十分重要的影响。如何考虑分布参数的影响与传输线的长度密切相关。根据传输线的长度与传输信号频率的关系可把传输线分为长线和短线，对短信号线不必进行阻抗匹配，而对长信号线应在终端进行阻抗匹配。

(2)公共阻抗耦合。当干扰源的输出回路与被干扰电路存在一个公共阻抗时，两者之间就会产生公共阻抗耦合。干扰源的电磁噪声将会通过公共阻抗耦合到被干扰电路而产生干扰。所谓“公共阻抗”通常不是人们故意接人的阻抗，而是由公共地线和公共电源线的引线电感所造成的阻抗和不同接地点问的电位差造成的寄生耦合。公共阻抗耦合主要包括公共地阻抗耦合和公共电源阻抗耦合。

(3)共模电流和差模电流。干扰电流在导线上传输时有两种方式：共模方式和差模方式。一对导线上如流过差模电流则两条线上的电流大小相等、方向相反，一对导线上如流过共模电流则两条线上的电流方向相同，一般有用信号都是差模电流。干扰在传输线上既可以差模方式出现，也可以共模方式出现。

2、电磁辐射耦合

常把干扰源通过电场的耦合看成是电容性耦合(电场耦合)，通过磁场的耦合看成电感性耦合，电场与磁场同时存在则为电磁场耦合。

(1)电容性耦合。当干扰源产生的干扰波以电压形式出现时，干扰源与信号电路之间就存在电场(电容性耦合)。这时，干扰电压经电容耦合到信号电路。抑制电容性耦合可 采取合理布置电路及电场屏蔽等措施。

(2)电感性耦合。交流载体，如交流电动机、动力线、发电动机、变压器等，必将在载体周围空间产生工频磁场，干扰其周围的电路及电子装置。当变送器、热电偶等小信号通过较长的信号线传送时，在信号传送途中经常会受到这种交变磁场的干扰。

(3)电磁场耦合。远场时电场与磁场干扰之比等于常数，通称为电磁场耦合。大功率的高频发生装置(如高频加热炉)、晶闸管变流装置、整流子电动机的电刷滑环、开关、继电器、接触器等节点开断时产生的电弧，电焊机的弧光，电车集电环产生的火花，以及航空雷达信号等，都将产生强烈的电磁波，并以空间辐射的形式干扰电子设备。

电子设备中长的信号输入/输出线和控制线等也具有天线效应，即能够辐射干扰波和接收干扰波。离干扰源较远的地区干扰主要是由辐射电磁场造成的。

如何采用屏蔽的方式减少变压器一二次绕组间耦合电容

说说个人看法变压器的漏磁减小的方法1）磁芯方面a：采用卷铁心、环形磁芯等没有接缝的结构，降低磁阻b：降低变压器的工作磁通密度Bm值，增加铁心的束磁能力c：采用高牌号或高磁导率的铁心材料，增加铁心的束磁能力2）线圈结构方面理论上，最理想的方式，是初次级线圈缠绕的方式进行绕制，这样可以最大限度的提高初次级的耦合，减小漏感。但，实际中为了解决初次级间耐压问题，很难实现这种方式，而多采用初次级同绕幅的方式，先绕半个初级，在此基础上，绕制次级，最后绕剩下的半个初级，这样整个次级全被包在初级内，耦合效果较好，漏感很小3）外壳已做成的变压器，多采用变压器外部加外壳的方式，铁的外壳可以将漏磁场束缚在内部，防止向外扩散，但外壳会有发热，所以外壳与变压器的距离是有要求的。

激电法的电磁耦合干扰

激电法是基于观测断电后激电二次场的衰减电压(直流激电)或总场随频率的变化(交流激电)，以研究地下岩、矿石的激发极化性质。实际上，除激电效应外，各种电磁耦合效应也影响断电后电场的衰减过程或电场的频率特性，构成对激电法的干扰。电磁耦合包括电容耦合和电感耦合。

电容耦合：供电导线与大地、测量导线与大地以及供电导线与测量导线之间存在分布电容，电流通过它们形成电容性漏电，这种漏电随交流电的频率或直流脉冲的充、放电时间而变，因而形成干扰性频散率Pc或极化率ηc异常。总的说，在激电法中，电容耦合一般不形成严重干扰。但在雨后大地潮湿时，中梯装置所测视频散率Ps偏小，而太阳晒干露水及表层后，Ps恢复原值。这证明在表层很潮湿，导线与大地分布电容较大时，仍要注意和消除电容耦合的干扰影响。

电感耦合：供电和测量导线本身及相互间存在自感和互感，它们与大地间也有(互)感应效应。此外，外电流在地中建立或关断时还产生类似于自感的集肤效应。这些感应耦合效应均与非稳定电流随时间或频率的变化有密切关系。在向地中供入交变电流时，电场分布随频率而变，或在向地中供入直流脉冲时电场有一个形成和衰减过程，结果产生干扰性(感应耦合)频散率PL或极化率ηL。一般电极距(AB或MN)越大、频率越高以及大地电阻率越低时，感应耦合越强。电感耦合实质上是电磁感应，尽管在直流电法和激电法测量中称为干扰，但在下一章电磁法中恰恰是要探测有用信号。

在激电法野外工作中，采取适当措施减小以至避免电磁耦合对激电法的干扰。这些措施包括：

1)在研究深度允许和不太影响(中梯装置)野外生产效率的条件下，采用尽量小的电极距。

2)合理布置导线和电极，让供电与测量导线尽量远离，必须交叉时，宜相互正交通过。必要时，可架空导线和降低接地电阻，以减小电容耦合。

3)选用较低的工作频率或较长的延时。

4)合理选择装置类型。在工区大地(视)电阻率较低、电磁耦合严重时，为减小电磁耦合干扰，宜选用偶极装置；仅在高阻区，电磁耦合不强，或可用别的方式压制住电磁耦合(如采用直流激电法和较长的延时)的情况下，采用中梯装置才较合理。

一般可以这样估算：C=15I，式中C为电容容量，单位uf，I为需要的电流电流，单位A，电容器的耐压要选的高一些，至少要达到使用电压的1.732倍，但要注意用电容降压不安全。

电容：电容（或电容量， Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。

一部接收机（装置，设备，系统）能在电磁环境中正常工作，且不对该环境中其它设备和系统产生不能承受的电磁干扰。

电磁干扰耦合途径 ：

电容性耦合、电感性耦合、低频耦合、高频线间耦合

电路性耦合传导的基本原理 ：电路性传导耦合即共阻抗耦合，当两个电路回路的电流流经一个公共阻抗时，就会产生共阻抗耦合。

除了共阻抗所产生的电路耦合之外，由于相邻电路导线中的电容、互感等也会构成另外一类传导性的耦合途径。分为两种情况：

若其中一个导体上的电荷变化 → 电场的分布变化 → 其它导体上（电流）变化。

这种联系叫做电场耦合

所谓电容性耦合就是分析由于导线间电容形成的电路性耦合。

实质是电场的耦合，减小措施：

电感性耦合的本质是磁场耦合（存在一定回路），减少措施：

电容性耦合 ：是利用分压关系获得耦合至负载两端的干扰电压，属于并联关系。

电感性耦合 ：是利用互感现象耦合至回路中的干扰电压，此耦合电压串至敏感电路，故而最终对负载造成的影响与敏感回路的阻抗特性相关。

差模电流 ：在信号通道与返回通道上大小相等，方向相反

共模电流 ：在信号通道与返回通道中大小、方向均相等，往往与大地构成共模回路。

差模信号主要携带数据或有用信号或工作电流。其信号的典型特征即大小相等，方向相反。

a、传导性耦合：两部分电流产生的电场相反，当位置适当时，其产生的电场相互抵消，干扰场小。

b、辐射发射：两部分电流所不能抵消的场即是差模电磁干扰。以自由空间中的电流环形天线来模拟差模回路所产生的辐射。

减小回路面积可以大大减小电路辐射场。

具体的，对于传输电缆，此问题并不是很突出，但对于印制板设计中，必须对布线设计、设置电源与负载位置进行合理设计，以减小回路面积。

产生原因 ：

无论是对差模干扰还是共模干扰，其设计阶段的抑源基本原则就是设法减小回路面积；对于线-场耦合具有相同结论。

接地 ：指电路或系统与“地”之间建立的低阻抗通路，其中一点通常是系统的一个电路，而另一点则是称之为“地”的参考点。

接地目的 ：

“浮地”是一种将电路或设备与 公共接地平面 或可能引起回路电流的公共导线进行隔离的办法。

这种方法的特点是各电路的接地面互相隔离而 无公共的接地平面 ，因而可消除各级电路间的接地电位差的干扰。

滤波的目的 ：抑制电气、电子设备传导电磁干扰，提高电气、电子设备传导抗扰度水平，同时还可以保证设备整体或局部屏蔽功能。

滤波的实质 ：将信号频谱划分成有用频率分量和干扰频率分量两个频段，剔除干扰频率分量部分。

滤波的基本用途 ：是选择信号和抑制干扰。为实现这两大功能而设计的网络称为滤波器。

滤波器是一种频率选择装置，它对某一个或几个频率范围（频带）内的信号给以很小的衰减，使这部分信号能顺利通过；对其它频率（频带）内的信号则给以很大衰减，从而尽可能地阻止这部分信号通过，而使其他频率的信号受到阻塞或衰减。

屏蔽是用导电或导磁材料制成的壳、板、套、筒等各种形状的屏蔽体，将电磁能限制在一定空间范围内的抑制辐射干扰的一种有效措施。由于辐射干扰在各个频段均可能发生，而各频段的屏蔽原理却各不相同，因而有必要先对屏蔽加以分类。

电偶极子和磁偶极子是两类源的最基本形式。

把横向电场与横向磁场之比定义为纵向波阻抗。

对于电流元的近区场，其电场比磁场强得多，而对于小电流元的近区场，其磁场比电场强得多，因此两者波阻抗是不相同的。

高阻抗源（电场源）：即源为高电压小电流时（例如电偶极子、直导线等）

低阻抗源（磁场源）：即源为低压大电流时（例如磁偶极子、环形电流等）

电偶极子在近场的波阻抗为高阻抗。

磁偶极子在近场的波阻抗为低阻抗。

对于不同类型的场源，其电场分量和磁场分量总是同时存在的，只是在较低的频率范围内，干扰一般发生在近场。高阻抗电场源的近场主要为电场分量，低阻抗磁场源的近场主要为磁场分量。当频率增高时，干扰趋于远场，此时其电场分量和磁场分量均不可忽略。对于上述三种情况的屏蔽分别称为：电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽。

电屏蔽 的实质是减小两个设备（或两个电路、组件、元件）间电场感应的影响，它包括静电屏蔽和对高阻抗电场源的近区场（即低频时变电场）的屏蔽两部分内容。

屏蔽体必须选用导电性能好的材料，必须接地。

电屏蔽的实质是在保证良好接地的条件下，将干扰源发生的电力线终止于由良导体制成的屏蔽体，从而切断了干扰源与受感器之间的电力线交连。

磁屏蔽 是用于抑制磁场耦合实现磁隔离技术措施，它包括低频屏蔽和高频屏蔽。

低频（100KHz以下）磁屏蔽材料通常是磁屏蔽体选用钢、铁、坡莫合金等高导磁率的铁磁性材料，其屏蔽原理是利用铁磁材料的高磁导率对干扰磁场进行分路。

磁力线一定是闭合的，因此磁屏蔽无法像电屏蔽那样，将磁力线终止于屏蔽体，而只能利用屏蔽体对磁力线（磁场）进行分流，来切断干扰源与受感器之间的磁力线交连。

高频磁场屏蔽采用的是低电阻率的良导体材料，如铜、铝等。其屏蔽原理是利用磁感应现象在屏蔽体壳表面所产生的涡流的反磁场来达到屏蔽的目的，也就是说，利用了涡流反磁场，对于原干扰磁场的排斥作用，来抵消屏蔽体外的磁场。例如，将线圈置于良导体做成的屏蔽盒中，则线圈所产生的磁场将被限制在屏蔽盒内，同样外界磁场也将被屏蔽盒的涡流反磁场排斥而不能进入屏蔽盒内，从而达到对高频磁场屏蔽的目的。

电磁屏蔽 是屏蔽辐射干扰源的远区场，即同时屏蔽电场和磁场的一种措施。

高频调谐放大器只工作在某一个高频段对特定的频率有放大作用。

对其他频率无放大作用。

阻容耦合放大器一般只用于低频放大，对比较宽的一段低频频率都有放大。

除特殊电路外。

不会选择个别频率大。

高频功放和其它放大器一样，其输入和输出端的管外电路均由直流馈线电路和匹配网络两部分组成。

高频放大器的工作状态是由负载阻抗Rp、激励电压vb、供电电压VCC、VBB等4个参量决定的。

如果VCC、VBB、vb 3个参变量不变，则放大器的工作状态就由负载电阻Rp决定。

此时，放大器的电流、输出电压、功率、效率等随Rp而变化的特性，就叫做放大器的负载特性。

阻容耦合放大器

通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。

连接两级放大器之间的电容叫耦合电容，由于耦合电容的隔直流通交流作用，使得两极的静态工作点相互独立，可以单独考虑各级放大器的工作点，同时它对交流信号的传递起了作用。

电容传感器本身不会带来寄生电容的问题，寄生电容往往由于电路布线不当导致。

消除寄生电容的方法有：

1、增加初始电容值法。

可知，采用减小极片或极筒间的间距d0 ，如平板式间距可减小为0.2 毫米，圆筒式间距可减小为0.15毫米；或在两电极之间覆盖一层玻璃介质，用以提高相对介电常数，通过实验发现传感器的初始电容量C0不仅显著提高了，同时也防止了过载时两电极之间的短路；

2、采用“驱动电缆”技术，减小寄生电容。

德国米铱capaNCDT6530系列电容位移传感器