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常見電磁兼容干擾問題
設備的接地電阻過高問題
醫(yī)1療設備的接地電阻過高被列為十大問題之首,這是因為這種故障的發(fā)生概率較高,一臺設備的電磁發(fā)射問題、自兼容問題及抗干擾性問題,其根源都與設備的接地阻抗過高有關,通常這不是指普通的低頻接地問題,也不是指接地場所問題,而是由于局部(如電路板或電纜)的接地阻抗過高而引起的。高阻抗的接地路徑常常會導致電纜屏蔽失效并產(chǎn)共模電流。 在高頻下導線和編織線大都呈現(xiàn)高阻抗性,因此設計人員應當避免應用導線或編織接地。根據(jù)經(jīng)驗,每英寸長導線的感抗為20nH。因此在,100MHz時,1英寸導線的感抗可以達到12Ω。所以,在射頻情況下,應對任何長度導線的采用持慎重態(tài)度,采接地片是一個很好的辦法,接地片的長寬比至少要達到5:1。e)為保證機箱的密封性,要使用精密模具沖壓成型,設計適當?shù)膹楛c和卷邊。也就是說,對于一個5英寸長的接地片而言,其寬度至少應為1英寸。
電纜線的屏蔽不足問題
當設備遇到電磁發(fā)射或射頻抗干擾問題時,一般都會涉及電纜問題,電纜的接地阻抗在這里起到了很大作用。 “單點接地”的原則適用于低頻,但對射頻沒有多大效果。比較棘手的事情是:由于電纜不能終止于患者的終端,因此屏蔽就不能兩端接地。此外,當設備不能有效接地甚至需要維持絕緣時,采取濾波有時比屏蔽更有效。 在低頻下,電纜的屏蔽層可以一端接地,但如果電纜的長度超過波長的l/20,電纜屏蔽層就需要兩點或多點接地。這里特別要指出,當電纜長度是波長的1/4時情況將糟。順便提出,許多市售的電纜屏蔽層都是編織制品,這對解決射頻的電磁兼容性不利。此外,電纜的屏蔽層也很容易遭到破壞。電磁兼容常用的屏蔽方法屏蔽有金屬和塑膠兩種,主要用于阻擋和改變干擾路徑。例如,有些電纜屏蔽物是由聚酯薄膜制成的,不很結實,有時即使遭受輕微觸碰,也會造成屏蔽物的破損,降低了屏蔽效果,而這種破損很難用肉眼發(fā)現(xiàn)。
信號傳輸中的阻抗不連續(xù)問題
隨著高速數(shù)字電路的廣泛應用,印制電路板中的電磁兼容問題顯得越來越重要,而PCB問題可歸納為信號傳輸過程中的阻抗不連續(xù)問題。 信號傳輸中的阻抗不連續(xù)問題始終圍繞著信號的流通回路,理想中是信號沿著一條線路流出,然后迅速沿著接地回線流回。然而根據(jù)物理學中較小能量的消耗定律,電流通常是沿著較小能量路徑返回,這時信號的返回通路常常會出現(xiàn)阻抗不連續(xù)的情況,一旦這種情況發(fā)生,就會引起信號的反射,造成傳輸信號的畸變。另外,在傳輸線路的不連續(xù)處,還會導致輻射發(fā)射問題。使用信號濾波器時應保證濾波器良好接地(低的射頻阻抗),即外殼與屏蔽體的良好電接觸,縮短接地線。