传感器如何抗干扰,电磁干扰

PCB设计中如何抑制电磁干扰？

PCB是英文Printing Circuit Board的缩写，中文的意思是印制电路板，也叫印刷电路板，或者印制电路，印刷电路。它是以板状、片状、或者薄膜状的绝缘材料为支撑，敷以导体配线或导体焊接区图形，而构成的电子部件。印制电路按照可否弯曲进行分类，有刚性（硬质）印制电路与挠性（柔性）印制电路之分；按照层数分类，有单层印制电路、双面印制电路、多层印制电路、组合式印制电路之别；按照印制电路的板材的介质损耗特性不同，又可以分为高频印制电路、低频印制电路。

从印制电路板基材来看，刚性印制电路板的基材，在小功率低频场合下使用的有酚醛树脂纸质层压板，功率稍微大一些的低频场合下使用的有环氧树脂纸质层压板，大功率低频场合下使用散热性能更好的钝化铝板，在高频场合下使用的有环氧树脂玻璃布层压板、陶瓷印制电路板；在挠性印制电路板的情况下，其基材常见的则有聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜、环氧树脂玻璃布薄膜。

在印制电路上一般都承载有集成电路IC、大规模集成电路LSI（如CPU等）、电阻器R、电容器C、电感器L、接插件、外引出线等电子元器件，由此而构成一个电子部件。在该电子部件中，印制电路板承担着承载、焊接、电气连接其它电子元器件的功能。为了将这种已经焊接了其它电子元器件的印制电路板与尚未焊接其它电子元器件的空白印制电路板区别开来，而把尚未焊接其它电子元器件的空白印制电路板专门称之为PWB （Printing Wire Board）。

由于集成电路、大规模集成电路、传感器等有源器件的发展翻新速度很快，而电子技术的发展始终以有源器件的发展为核心，电子技术的发展水平以有源器件的发展水平为标志，因此这就意味着伴随着有源器件的高速发展，尤其是伴随着大规模集成电路的高速发展，其外围电子元器件、印制电路、它们的组装技术、整个电子电路的封装技术等，都在不停地发生着巨大的变化，因此印制电路的设计与试制是一项需要经常进行的工作。

印制电路生产厂家切不可以为自己手头有一个已经设计好了的印制电路蓝图，就可以一劳永逸、高枕无忧、万事大吉了，设计试制的经常性要求印制电路生产厂家不应当永远地担当代工厂角色，印制电路的设计试制不应当永远地全部依靠他人，最终都应当依靠自己，而且要不断地翻新。在普通人眼里，可以看得到的电子产品的功能越来越强、而体积却越来越小的观感下，背后隐藏着的实质是电子元器件集成密度的提高，单位体积内功率消耗量的急剧增加，单位体积内发热量的大幅提高，导电线路越来越密集。

其中，单位体积内功率消耗的增加和发热量的提高，需要通过印制电路的热设计来解决；而导电线路密度的增加所带来的电磁干扰麻烦，正是本个悟空问答中所提出的怎么在PCB设计中抑制电磁干扰的问题。抑制电磁干扰技术的专业技术术语叫作电磁兼容技术，英文缩写是EMC（Electromagnetic Compatibility）。

印制电路中导电线路密集度的增加，使得电路中不同部位的导电线路之间产生相互影响的可能性越来越大，因此电磁兼容技术就成了印制电路设计中的重头戏。电磁兼容技术的含义，包括减少电器装置或电路对周围环境的电磁辐射强度，以及增加电器装置或电路对来自周围环境的电磁辐射的抵抗能力，当然减少同一个印制电路中不同部位导电线路之间的电磁干扰也在电磁兼容技术需要涉及的范畴之列。

如何印制电路的电磁兼容设计，或者像悟空问答中所说的如何进行PCB中的抑制电磁干扰设计，是个不容易用几句话就能够说明白的问题。如果硬要将其简化，归纳起来简单地讲，就包括适当配置去耦电容器的位置，见下面附图1；尽可能地减少或者避免出现信号电流闭合环以及噪声电流闭合环，见下面附图2；改善多层印制电路板的层序，见下面附图3；消除能够产生高效电磁辐射的导电线路形状，见下面附图4。

这4幅附图全部是我在科学出版社出版的著作中的绘图。详细内容可以参阅后面给出的几本参考书。如果需要也可以私信我。现在国内，尤其是国外，已经有了印制电路设计的计算机辅助设计（CAD）软件，但是你如果以为单单依靠这个软件就可以高枕无忧，最后你可能会收获到失望，因为你输入给他的边界条件很可能无法做到尽善尽美。

因此，有了CAD设计出的印制电路初步蓝图后，正式投产前还需要多次反复修改。如果想深入了解PCB设计中如何抑制电磁干扰，也就是印制电路设计中的电磁兼容（EMC）技术，可参考下列几本书。梁瑞林著，2008年5月，科学出版社出版《刚性印制电路》；梁瑞林著，2008年6月，科学出版社出版《挠性印制电路》；梁瑞林著，2009年1月，科学出版社出版《表面组装技术与系统集成》；梁瑞林等著，1982年4月，国防工业出版社出版《薄厚膜混合集成电路》。

什么是电磁干扰？弱电施工中怎么样避免或者减少电磁干扰？

什么是电磁干扰？弱电电磁干扰怎么避免或者减少电磁干扰？我们生活的环境都有特定的电磁干扰，任何地方均有电磁干扰存在。现在很多电子设备或者系统是否能正常运行，很大程度上取决于其自身的抗电磁干扰能力。什么是电磁干扰？电磁干扰是一种电磁信号干扰另一种电磁信号，来降低信号的完好性。简单的说就是电磁能量对电流回路、系统、仪表等造成影响，导致电子设备无或系统法正常工作。

即电子设备或系统正常运行过程中，对电磁环境产生的电磁干扰不能超过限值。题目说的后面的问题那就涉及到抗电磁干扰问题了。抗电磁干扰的技术无非就是接地、屏蔽、滤波，来抑制电磁干扰。采用屏蔽技术抑制电磁干扰，用屏蔽材料。屏蔽是利用屏蔽体阻止或减小电磁干扰能量传输的一种措施。常用的屏蔽材料有金属电磁屏蔽材料、导电高分子材料、纤维织物符合材料。

例如我们在弱电仪表方面用的屏蔽电缆，其屏蔽材料多般为银铜铝等金属屏蔽材料。吸波材料，它的功能就是将干扰源产生的电磁波辐射能量转化为热能而散发掉。抗电磁干扰滤波器，是抗电磁干扰的重要器件，主要有信号线滤波器、电源线滤波器、电磁干扰抑制器等。抗电磁干扰的系统技术设计，使电子设备及系统具有良好的电磁兼容性。

使电子产品在一定的电磁环境能够正常工作。即能满足受到一定的电磁干扰无性能降低或故障，又能满足对周边的电磁环境不构成污染。通常情况采取的措施是削弱干扰源能量、隔离或减少噪声耦合途径等措施来解决抗电磁干扰的抵抗能力。电磁干扰的传播途径及产生要素电磁噪声干扰主要有传导电磁噪声和辐射电磁噪声。其产生要素包括噪声源、传输途径、敏感设备。

例如传导电磁干扰噪声是通过电源线或通讯线传输的共模干扰，像火线与地线、中性线与地线等。辐射电磁干扰噪声主要以电磁波、电磁场通过空间传播，像接地不良及接地点地反射电位不为零的产生的共模干扰。噪声源是指能够产生电磁干扰的电子设备或系统。传输途径是指传输电磁干扰噪声的媒介，如线缆及空间。敏感设备是指容易受电磁干扰噪声的干扰，导致无法正常运行的电子设备及系统。