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測試系統(tǒng)中干擾及其形成機理
摘要：闡述了測試系統(tǒng)中的各類干擾，并對其產(chǎn)生的原因作了較詳細的分析。針對干擾的特性，指出了它們的危害范圍及程度，以便于對其進行抑制，增強抗干擾的效果。關(guān)鍵詞：測試系統(tǒng) 干擾 干擾源
隨著國民經(jīng)濟和社會生產(chǎn)的迅速發(fā)展，測試系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用到科學研究和生產(chǎn)實踐的各個領(lǐng)域。由于存在干擾，它對測試系統(tǒng)的穩(wěn)定度和精確度受到了直接的影響，嚴重時可使測試系統(tǒng)不能正常工作。因此，從系統(tǒng)的設(shè)計、制造、使用方式以及工作環(huán)境等各個方面都不得不優(yōu)先考慮抗干擾問題。所以對干擾的研究是測試技術(shù)的重要課題。
干擾形成的全過程是由干擾源發(fā)出的干擾信號，經(jīng)過耦合通道達到受感器上，構(gòu)成整個系統(tǒng)的干擾。干擾的三個環(huán)節(jié)，稱之為干擾系統(tǒng)的三要素，如圖1所示。要有效地抑制干擾，首先要找到干擾的發(fā)源地，防患于發(fā)源處是抑制干擾的積極措施。當產(chǎn)生了難以避免的干擾，削弱通道對干擾的耦合以及提高受感器的抗干擾能力就成為非常重要的方法。
為了討論方便，將干擾源分為來自測試系統(tǒng)外部和同部的兩個方面，現(xiàn)分別給予討論。
1 來自測試系統(tǒng)外部的干擾
1.1 自然干擾
自然干擾包括雷達、大氣層的電場變化、電離層變化以及太陽黑子的電磁輻射等。雷電能在傳輸線上產(chǎn)生輻值很高的高頻涌浪電壓，對系統(tǒng)形成的干擾。太陽黑子的電磁輻射能量很強，可造成無線通信中斷。來自宇宙的自然干擾，只有高頻才能穿過地球外層的電離層，頻率在幾十MHz到200MHz之間，電壓一般在μV量級，對低頻系統(tǒng)影響甚微。
1.2 放電干擾
1.2.1 電暈放電
最常見的電暈放電來自高壓輸出線。高壓輸電線因絕緣失效會產(chǎn)生間隙脈沖電流，形成電暈放電。在輸電線垂直方向上的電暈干擾，其電平隨頻率升高而衰減。當頻率低于1MHz時，衰減微弱；當頻率高于1MHz時，急劇衰減。因此電暈放電干擾對高頻系統(tǒng)影響不大，而對低頻系統(tǒng)影響較為嚴重，應引起注意。
1.2.2 輝光放電
輝光放電即氣體放電。當兩個接點之間的氣體被電離時，由于離子磁撞而產(chǎn)生輝光放電，肉眼可見到藍色的輝光。輝光放電所需電壓與接點之間的距離、氣體類型和氣壓有關(guān)。熒光燈、霓紅燈、閘流管以及工業(yè)生產(chǎn)中使用的大型輝光離子氧化爐等，均是利用這一原理制造的輝光放電設(shè)備。這類設(shè)備對測試系統(tǒng)都是干擾源，頻率一般為超高頻。如熒光燈干擾，電壓為幾十到幾千微伏（μV），甚至可達幾十毫伏（mV）。
1.2.3 弧光放電
弧光放電即金屬霧放電。最具典型的弧光放電是金屬電焊。弧光放電產(chǎn)生高頻振蕩，以電波形式形成干擾。這種干擾對測試系統(tǒng)危害較大，甚至對具有專門防干擾的設(shè)備，在半徑為50米的范圍內(nèi)，當頻率為0.15～0.5MHz時，干擾電壓最低仍可達1000μV；當頻率為2.5～150MHz時，也可達200μV。
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