来源：网络转载更新时间：2020-07-13 14:19:10点击次数：2151次
随看自动化技术和半导体器件的迅速发展,电力电子技术和微电子技术迅速地向电气控制设 备领域渗透，逐渐形成电力与电子设备互相结合, 强电和弱电交叉工作的局面。对包装机械的电气 控制系统也是如此。为了对包装生产过程进行操 作和控制，把各种传感器和控制装置组成一个有 机的整体，使其完成特定的任务。在这个领域中 原来以强电和电器为主，功能简单的电气控制设 备，已发展成为强弱电紧密结合，以电力电子和微 电子器件为核心，功能齐全的新型电子控制装 置。这些控制装置或设备由于其所用的元件和电 子线路，具有工作信号电平低，速度快，元器件安 装密度等特点，对电磁干扰比较敏感，因而使用现 场的电磁环境要求也比较苛刻。
大量实践证明，如果这些电子控制装置和系 统在设计制造、安装和使用时缺乏正确的抗干扰 措施。轻则降低信号质量，重则破坏电路的正常 功能，造成逻辑混乱，控制失灵，甚至发生损坏设 备和影响生产的事故。为此，必须有目的地釆取 措施来提高控制系统的抗干扰能力，使控制系统 能在各种环境中长期稳定,可靠地运行。
在包装机械控制系统中几种常见的噪声干扰 如:直流负载的噪声、浪涌冲击和数字电路中的脉 冲噪声的干扰。近年来，我们电源工作者在抑制 和消除这几种噪声干扰方面，做了大量的工作。
直流感性负载断电时产生的瞬变噪声具有能 量大,频谱宽的特点。若电感的击/dt很大，则在电 US时间内达到(10-20)倍的电压，高冲击电压不 仅会使设备严重破坏，而且还同时产生福射干扰 和传导干扰。包装机械控制装置中大量使用继电 器控制执行元件和某些信号回路，当打开继电器 控制电路开关时，线圏中电流断开,线圈两端感应 一个高的反向电压，在断开的触点间引起电驅火 花。由于继电器额定电流一般都较小(很少超过 5A)为了保证继电器的灵敏度，必须保持触头压 力尽可能小，通常在线圈两端和控制接点两端采 取适当的措施。
接线方式如图1(b)所示，当切断线圏电压 时，由于放电电流相反，电磁能便消耗，在并联回 路中釆用这种方式，能量损耗小，境变电压低，可 是延长了放电时间，导致继电器延时释放。降低 了动态响应特性。瞬变电压I氐I < 1.0V,电流衰 减时间约14ms,二极管峰值耐压应为负载电压的 3倍以上。电流为平均整流电流。
3） 并联电阻一电容支路
这种方式效果好，然而所用元件増多.如图1 （c）所示，RC的值与线路电感和线圈的电感及电 阻有关，与电流极性无关。通常R在io-loan之 间，C在0.1 ~ 0.5HF之间，选用无极性电容,耐压 为2悟电源峰值,也可选R = RL,C = iyR2 CL为线 圈高频电感值）瞬变电压i ET丨W（R/RJE,电流 衰减时间为10ms a
4） 并联电阻二极管支路
如图1（d）所示，电源与二极管的扱性不淮颠 倒,采用这种方式能够减少释放延迅时间,提高动 态特性。
5） 并联双向二极管
如图He）所示，这种方式不必考虑电源的极 性，延迟时间短，但要保证管子耐压至少是电源电 压的2倍，稳压管稳压值为Us时，瞬变电压
I ET I wUs+lV,电流衰减时间为3.5ms。
实际使用时，为了得到满意的抑制效果，经常 按图所示连接，综合上述五种方式，应该 注意所并联的各种放电元件都尽量放在线圈两 端,引线力求最短，从避免线圈电感的线路分布电 容发生振荡。
（2）在触点K两端采取措施.为能有效地抑 制瞬变电压的发生，可采用下面几种方式。
1）触点并联电阻一电容一二极管支路。如图 2（a）所示，当触点断开时，线圈储能的磁场能量产 生自感电势，通过电源，二极管给电容器C放
电，仅依靠线圈内阻和二极管正向电阻对充电电 流起限制作用，所以充电过程很快，电流迅速衰减 至零。故触点不会打火花，能把瞬变电压的幅度 和宽度降到最小程度，适于高电平直流控制系统 使用。触点闭合时，电容器通过电阻放电，限制其 放电电流，避免闭合的触点K熔焊。
2） 触点并联稳压管
当触点断开时，触点两端岀现高电压,形成火 花放电，采用图2（b）的形式，稳压管稳压值为 1.5E时，瞬变电压丨呂I W0.5E,触点两端不会 岀现大于1.5E以上的电压,从而抑制了瞬变电压 和火花。值得注意的是程压管和电源的极性关 系O
这种方法仅使用一个元件，可以说这是最简 单的办法,而且效果不错，但稳压管电流应足够。
3） 触点并联电阻一电容支路
如图2（c）所示.RC支路吸收L的磁场能量. 使触点K不产生火花，当R + R = 2 JI元时，瞬 变电压I Er \ 由于对电源极性没
有要求，只要注意C的耐压值即可，所以这种方 法得到广泛应用。 、
包装机械控制系统离不开电动机、继电器，晶 闸管、半导体器件等电路在工作中有时会出现比 正常电压（或电流）高岀许多倍的瞬时电压（或电 流）称为浪涌电压（或浪浦电流）其中最普遍的是 开关浪涌电压，当接通或断开电感负载，继电器的 线圈或变压器一便开关器件时，经常产生开关浪 涌电压，尤以切断空载变压器和继电器最为严重,
为保护电路器件和设备免受浪涌冲击，防止电路 和装置发生误动作，应有效地利用和发挥浪涌吸 收器件的作用。
通常，开关电感负载时所产生的浪涌电压毘
式中L—电感负载的电感量
如果不采取浪涌抑制措施，由于di/dt很大， 例如，直流6V继电器线圈断电时产生的浪涌电 压可高达300 ~600V,当用Jtt点切断线圈时，火花 会逐渐烧坏触点，当用半导体器件切断线圈时，浪 涌电压会击穿半导体器件，所以对浪涌电压进行 抑制是系统设计中不可缺少的一部分，图3中是 几种有代表性的浪涌吸收器。
如图3(b)所示，用二极管VD吸收浪涌,平时 二极管*承受反向电压，不通电流，当开关&断 开,L两端的感应电压使二极管V,正向导通丄两 端短路。常用齐纳二极管来防止过大电压侵入电 路。这种方法的优点是可以任意选定电压设定 值、缺点是响应速度慢，耐浪涌能力为几安。
这种器件以氧化锌为主体材料，加入适当的 氧化悟等掺杂物，用陶瓷工艺制成,它的电压非线 性系数较大，耐浪涌能力强，电压范围宽，响应速 度较快。漏电流小，工艺简单，成本低廉。可以单 独使用，是目前自动控制设备中广泛使用的过电 压保护器件。此外，尚有氧化钛(TiQ)和氧化铁 等为主体材料制造的金属氧化物压敏电 阻器，主要用于消除微电机等直流电动机的火 花。
在包装机械的控制系统中，各种开关触点的 跳动引起的火花是电子线路中必须认真对待的噪 声。数字电路的工作特点是动作能量小，翻转速 度快和僖号电平低，所以外部各种电磁变化产生 的噪声容易影响数字电路的正常工作。数字电路 中出现误动作的原因很多，其中窄脉冲和开关 点动作时的飯动现象引起的干扰是绝不能忽视 的。
脉冲噪声作用于电路，可以引起电路性能的 恶化和使部分元件击穿、脉冲噪声使触发器电路 性能恶化而改变指令功能；使有储器电路性能恶 化而改变存储信息，使时钟、计数器，振荡器等电 路性能恶化而改变性能同步。可以说在逻辑电路 中危险数大的就是脉冲噪声，所以抑制脉冲噪声 是数字电路系统中抗干扰设计的重要组成部分。
一般情况应根据脉冲信号和脉冲噪声之间差 别，采取既保证脉冲信号不丢失，又有效地抑制脉 冲噪声的措施。通常从脉宽和幅度两方面来区别 脉冲信号和脉冲噪声，下面介绍几种在脉宽方面 采取的措施。
所谓窄脉冲噪声是指其脉宽比脉冲信号的脉 宽小得多，至少为1 ： 3的程度，两者差值越大，脉 冲噪声越易抑制。
抑制窄脉冲噪声，可以在数字电路的接口部 位加入RC构成滤波环节。利用RC的延迟作用来 抑制对脉冲噪声的响应，一般称之为延迟电路。 然而延迟电路往往会降低噪声容限，易使输出端 产生振荡。图4中A点的波形能够说明延迟电路 与产生波形振荡的关系，Um为低电平噪声输入 电压为高电平噪声愉入电压，在电容器C不 充电，不放电的稳态期间是噪声容限较高的区域， 而在电平转换过程中，当电容器C的充放电电压 接近阀值Um时，噪声容限降低，但微置噪声便会
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