发布时间:2023-10-18 10:22:37
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的电磁辐射抑制样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:印制板;电磁辐射;电磁兼容
一、印制电路板的电磁环境分析
电磁辐射是由空间共同移动的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生,如正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷,便会产生电磁能量。从电磁频谱看,电磁辐射包括从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。例如高压线引起的电磁辐射可分为四个方面:即工频电场、工频磁场、电磁辐射干扰和地电位。在220千伏以下,工频电场的影响不太考虑,工频磁场的影响更小,主要是电磁辐射干扰(以电晕放电和间隙击穿为主)和地电位。这种现象出现对离电力线几十米的信息设备来说是致命的。如果电话等线路和高压线平行的话,电磁辐射干扰和噪声就会很大。电磁干扰可能造成的危害,如在数字系统与数据传输过程中数据的丢失;在设备、分系统或系统级正常工作的破坏;医疗电子设备的工作失常;自动化微处理器控制系统的工作失控;导航系统的工作失常;工业过程控制功能的失效等。
二、 印制电路板的电磁兼容性设计
所谓电磁兼容性设计是指在设计中考虑设备在各种电磁环境中能抵御空间存在的各种电磁能的辐射干扰和经电源线等连线引入的传导干扰,同时设备自身的电磁泄漏也不能干扰同环境中的其它设备。为了保证设备的电磁兼容性,在设计中应从下面几个方面考虑。
1、导线的布局
导线的布局是否合理对印制板电磁兼容性有较大影响。对于常用的双面印制板,在板的一面横向布线,另一面纵向布线,然后在交叉孔处用金属化孔相连。采用平行走线可以减少导线电感,但考虑到导线之间的互感和分布电容,布线时尽量避免长距离平行走线,并尽可能拉开线间距离,信号线与地线及电源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地印制线以抑制串扰,为避免高频信号通过印制导线时产生电磁辐射,在布线时应采用以下措施:①尽量减少印制导线的不连续性,印制导线宽度要均匀,导线拐角应大于90°,禁止环状走线。②由于时钟信号线最容易产生电磁辐射干扰,所以,走线时要与地线回路相靠近,不要长距离与信号线并行走线。③在印制板中布置高速、中速、低速逻辑电路时,应按照图1方式布线以排列器件。
2、滤波技术在抗干扰技术中的应用
滤波是抑制传导干扰、克服感应的有效措施。它把有用信号频谱以外的能量加以抑制,既可以抑制干扰源的发射,又可以抑制干扰频谱对敏感电路、元器件的影响。电源线是重要的传导干扰源,因而在电源输入端应加电源专用 EMI滤波器,以降低电源线的传导发射,抑制尖峰信号对电路的干扰。数据线和印制板线路也是传导干扰的主要途径,常采用印制板专用EMI滤波器、铁氧体EMI吸收环和铁氧体磁珠来抑制数据线和电源线上的传导干扰,吸收印制扳上电路运行时数据线和电源线上的电磁能量。在具体电路设计时,印制板电源线与地线之间应加些滤波电容,尤其是大芯片,如单片机、ROM、RAM存储器等,在其电源线(Vcc)和地线(GNG)之间加滤波电容,以提高因关断造成电流变化大时电路的抗噪声的能力,此时滤波电容的引线应尽量短。
3、合理安排接地线
接地是抑制传导干扰的重要途径,设计中若能把屏蔽、滤波和接地技术配合起来使用将会起到事半功备的效果。设计地线时,应综合考虑信号地、噪声地和屏蔽地,并分开敷设。
⑴接地方式的选择
合理选择接地方式是印制电路板地线设计的关键。接地方式有单点接地和多点接地两种,
当信号工作频率小于1MHz时,布线和器件间的电感影响程度较小,而接地电路形成的环流对干扰影响则较大,因而应采用分组敷设法,用单点接地。当信号频率大于10MHz时,地线阻抗变得很大,此时为了尽量降低地线阻抗应采用多点接地。当工作频率在1MHz∽10MHz之间时,如果采用单点接地,则地线长度不得超过波长的1/20,否则应采用多点接地。
⑵多级电路接地点的选择
多级电路接地点的选择是十分重要的。接地点应选在低电平电路的输入端,使该端最接近于基准地位,同时输入级的接地线也可缩短,使受干扰的可能性减小。
⑶数字电路与模拟电路分开敷设
当印制电路板上数字电路与模拟电路并存时,应使它们尽量分开,两者的地线不要相混,分别与电源端的地线相连。
⑷单纯数字电路接地线设计成闭环路
单纯数字电路的接地线采用闭环路设计可以大大提高电路的抗噪声能力,其原因在于:印制电路板上安装有很多电子元件,耗电较多,因受接地线粗细的限制,会在地线上产生较大的电位差,引起抗噪声能力下降,若将地线设计成环路,则会缩小电位差值,提高电路的抗噪声能力。
值得注意的是:无论何种接地方式,接地线都应尽量做到短、宽、直。地线加宽不仅提高了电路的抗噪声能力,而且能充分利用地线和汇流条进行散热,提高了电路的散热能力。
4、隔离
在电路设计中,为了防止外部干扰信号对电路的影响,常采用隔离措施,将外部连线与内部电路隔开,对电源信号采用AC/DC或DC/DC变换,对数据信号采用光电耦合器,光电耦合器能有效地抑制尖峰信号脉冲及各种噪声干扰,是抑制传导耦合干扰的重要手段。
5、优化信号设计
电信号在传播信息时需占用一定的频谱,为了尽量减小干扰,信号占用频谱不应大于信息所必需的频谱宽度,也就是说,对有用信号规定必要的带宽,而优化信号波形可减小必需的带宽。
三、结束语
以上对电磁兼容设计的探讨仅仅局限于电路的设计上,考虑到电磁干扰的多种因素,为了提高设计效果,还可以在电子设备的结构设计上加以考虑,采取有效的屏蔽措施,提高机柜或机箱的屏蔽性能,提高设备的抗干扰能力。■
参考文献
[1]生建友 .电子设备的防电磁泄漏技术研究. 军事通信技术,1997.18(3):60-65
[2]诸邦田 .电子电路实用抗干扰技术. 北京:人民邮电出版社,1994.10
随着现代家庭的“电器化”,人们也被各种家电的电磁辐射所包围。而电磁辐射超过一定强度就会导致人头痛、失眠、记忆衰退、视力下降、血压升高或下降等,严重的可能引起流产、白内障,甚至诱发癌症。那么,怎样才能有效地防止电磁辐射给人们的身体带来的危害呢?
1.距离电磁辐射源1.5米以上。
2.尽量缩短接触家电时间。
3.不要把家用电器摆放得过于集中,特别是电视、电脑、电冰箱不宜集中摆放在卧室里。
4.当电器暂停使用时拔掉电源。
5.佩戴心脏起搏器的患者以及抵抗力较弱的孕妇、儿童、老人等,较长时间接触电器时,最好穿上阻挡电磁辐射的屏蔽防护服。
6.在手机响过一两秒或电话两次铃声间歇中接听电话。
此外,针对不同的家用电器,还应采取必要的防护措施。
防电脑电磁辐射
电脑是家庭电磁辐射最大的污染源,因此,要格外地加以重视。
合理放置
①电脑最好放置于家人活动较少的房间里,这样在使用电脑时,其他人就会减少受到危害的可能。②尽量别让屏幕的背面朝着有人的地方,因为电脑辐射最强的是背面,其次为左右两侧,屏幕的正面反而辐射最弱。③将显示器尽可能向后推,以能看清楚字为准,至少也要与眼睛相距50厘米到75厘米的距离。④电脑桌下方常常有一堆电线及变压器,要尽可能地远离你的脚。⑤操作电脑时,椅子的高度以眼睛向下视与屏幕成30度角为宜。
选用防护屏
质量合格的防护屏,具有防辐射、防静电、防强光等多种作用。选用电磁辐射复合型抑制织物制成的防护屏,或选用不锈钢纤维织物制成的防辐射罩,可达到良好的防护效果。当然,有条件的最好选择液晶显示器,因为液晶显示器的电磁辐射很小。
注意室内通风
科学研究证实,电脑的荧屏能产生一种叫溴化二苯并呋喃的致癌物质。所以,放置电脑的房间最好能安装换气扇,倘若没有,上网时尤其要注意通风。
防冰箱电磁辐射
电冰箱是厨房中一个高磁场的所在,所以,应尽量避免在冰箱工作时靠近它,即使在取食物时也应尽量避免在冰箱工作时打开冰箱。另外,如果冰箱的散热管灰尘太多,电磁辐射也就越大。所以,经常用吸尘器把散热管上的灰尘吸掉,提高其效率,也是减少电磁辐射的有效方法。
防音响电磁辐射
有些家庭为了方便欣赏音乐,喜欢将组合音响放置在卧室里。而一套组合音响的磁场可高达150mG以上,因此,组合音响最好不要放置在卧室里。原则上任何电器用品都应该远离你的床铺。有人总抱怨睡眠质量不好,其实很可能就是床铺附近放置的电暖器、电风扇、空气清新机、空调等电器在作怪。
防低压电源电磁辐射
带变压器的低压电源一般磁场都很高,手机充电器、便携式单放机在插座上的变压器磁场也较高。所以,在使用这些带变压器的低压电源时应与之保持一定的距离。
防相邻电器的电磁辐射
关键词:信息安全;电磁辐射;TEMPEST
Electromagneticradiationofinformationdeviceandelimination
LIANGXiao-yan,WANGJun-li,YANGJian,WANGRu-long
(BeijingTraceandCommunicationTechniqueResearchInstitute,Beijing100094,China)
Abstract:Withtherapiddevelopmentofcomputerinformationsafetytechnique,moreandmoreattentionhadbeenpaidtotheelectromagneticradiationofcomputer.Basedontheanalysisonthetrackofelectromagneticradiationofcomputerinformationsystem,typicalprotectionmethodisbrieflyintroduced.
Keywords:Informationsafety;electromagneticradiation;TEMPEST
当计算机网络的日益普及给我们工作带来极大便利的同时,不可避免地带来一些负面影响,其中最突出的是计算机网络的信息安全问题。信息泄密的途径很多,其中电磁辐射是计算机及其网络系统泄密的重要途径之一,对它的研究正越来越受到人们的重视。
1TEMPEST技术
计算机及其外部设备在工作时通过电磁波将有用信息泄漏出去的过程称为计算机电磁泄漏。和其它电子设备一样,计算机及其外部设备(包括主机、显示终端、硬盘驱动器、软盘驱动器、磁盘机、磁带机、打印机等),在工作时都会产生不同程度的电磁泄漏,如主机中各种数字电路电流的电磁泄漏、键盘按键开关引起的电磁泄漏、显示器视频信号的电磁泄漏、打印机的低频电磁泄漏等等。这些辐射出去的电磁波,任何人都可以借助仪器设备在一定范围内收到它,尤其是利用高灵敏度的仪器可以准确、清晰地获取计算机正在处理的信息。信息辐射防护技术,就是针对计算机的信号辐射特性,运用一定的技术手段不让窃收方接受到计算机辐射的信号和复原出有关的真实信息。对电磁泄漏信号中所携带的敏感信息进行分析、测试、接收、还原以及防护的一系列技术构成了信息安全保密的一个专门研究领域,这种技术在国外称为TEMPEST技术,即“瞬时电磁脉冲发射监测技术”(TransientElectromagneticPulseEmanationSurveillanceTech-nology)。按照麦克斯韦电磁场理论:任何交变电磁场都会向四周空间辐射电磁信号,任何载有交变电磁信号的导体都可作为发射天线。计算机是采用高速脉冲数字电路工作的,因此,只要处于工作状态就会向机器外辐射含有信息的电磁波。
TEMPEST技术的研究上世纪50年代始于美国。随后,俄罗斯、英国、法国和德国等国家都开始积极研究和发展TEMPEST技术。1985年荷兰人W.vanEck在“Computer&Security”上发表文章,首次详细披露了通过简单改装电视机实现侦收并还原计算机显示器屏幕信息的可行性技术细节,并声称最远距离可达1000m,引起很大轰动。根据上世纪90年代以后的资料,英国人也称可以在1600m外对计算机视频信息进行还原[1]。随着信息技术的快速发展和恐怖的逐步升级,各国对TEMPEST技术的研究更加广泛和深入。而美国TEMPEST市场规模更是有增无减。几十年来,美国多次修订和补充TEMPEST技术标准和规定,TEMPEST的内涵也在逐渐扩大,已经从原来的通信安全领域扩展到信息安全的范围。
我国从80年代中期开始关注TEMPEST问题。90年代初,在国家相关单位牵头和组织下,经过多年的理论研究、实验测试以及产品开发,已经在信息设备的电磁泄漏发射机理、安全评估、技术产品测评、实验室和现场测试、红黑信号识别等方面取得一定成果。在TEMPEST防护技术方面,已经具有屏蔽室、低泄漏发射产品、电磁干扰产品3大类不同等级的防护产品。但是我国的接收机设计水平和数字信号后处理能力还不高。
2TEMPEST技术中电磁泄漏的途径
计算机及其外部设备内的信息,通常通过两种途径泄漏出去:以电磁波的形式辐射出去的称为辐射泄漏,这主要是指计算机内部产生的电磁辐射。这种辐射是由计算机内部的各种传输线(包括印制板上的走线)、信号处理电路、逻辑电路、显示器、开关元件和电机及其驱动控制电路产生的;另一种是通过各种线路和金属管道传导出去的称为传导泄漏。计算机系统的电源线、机房内的电话线、上下水管道和暖气管道以及地线等,都可能成为传导媒界,产生传导泄漏。传导泄漏往往伴随着辐射泄漏。
3TEMPEST技术中电磁泄漏的防护
对于电磁泄漏,目前可以采用的措施主要有:使用低辐射设备、利用噪声干扰源、电磁屏蔽、滤波技术和光纤传输[2]。
(1)使用低辐射设备。低辐射设备即TEMPEST设备。这是防辐射泄漏的根本措施。这些设备在设计和生产时就采取了防辐射措施,把设备的电磁泄漏抑制到最低限度。显示器是计算机安全的一个薄弱环节,对显示器的内容进行窃取,已是一项成熟的技术,因此选用低辐射显示器十分重要。单色显示器的辐射比彩色显示器低得多,使用等离子显示器或液晶显示器也能进一步降低辐射。
(2)利用噪声干扰源。电磁辐射干扰技术就是采用干扰器对计算机辐射进行电磁干扰,使窃收方难以提取视屏信息。利用噪声干扰源有两种方法:一是将一台能产生噪声的干扰器放在计算机设备旁边,干扰器产生的噪声与计算机设备产生的信息辐射一起向外辐射,使计算机设备产生的辐射不易被接受复现。干扰器产生的电磁辐射不应超过EMI(电磁干扰)标准;二是将处理重要信息的计算机放在中间,四周放一些处理一般信息的设备,让这些设备产生的电磁泄漏一起向外辐射。
(3)电磁屏蔽。屏蔽技术是将计算机设备置于屏蔽室中,达到防止电磁辐射的目的。该技术是所有防辐射技术手段中最为可靠的一种。屏蔽技术的另一种方法是使用防信息泄漏玻璃。防信息泄漏玻璃装在电子设备显示窗上,可以解决显示窗信息泄漏问题。有统计测试表明,如果电磁波辐射量是100%,那么防信息泄漏玻璃可以将89%的信息通过地线导入地下,再将10%的信息反射掉,剩下的漏网信号不足1%,这就无法还原成清晰完整的信息,从而达到保密的目的。
(4)滤波技术。滤波技术是对屏蔽技术的一种补充。被屏蔽的设备和元器件并不能完全密封在屏蔽体内,仍有电源线、信号线和公共地线需要与外界连接。因此,电磁波还是可以通过传导或辐射从外部传到屏蔽体内,或从屏蔽体内传到外部。采用滤波技术,只允许某些频率的信号通过,而阻止其它频率范围的信号,从而起到滤波作用,有效地抑制传导干扰和传导泄漏。
(5)光纤传输。光纤传输是一种新型的通信方式。光纤为非导体,可直接穿过屏蔽体,不附加滤波器也不会引起信息泄漏。光纤内传输的是光信号,不仅能量损耗小,而且不存在电磁信息泄漏的问题。若干年内还不可能从光纤外部窃取并还原信号。同其它传输方式相比,光纤具有容量大、安全、可靠、传输信息量大及抗干扰能力强等优点。
4结语
在信息时代的今天,任何国家的政治、军事、外交斗争都离不开信息,信息安全保密已成为国家安全战略的一个重要组成部分。信息安全保密是一项系统工程,电磁辐射泄漏也一样,任何单一的防护措施都不是万无一失的。要根据不同系统的特点采用与之相适应的最佳防护措施进行综合防护。
参考文献
论文关键词:计算机 电磁辐射 信息安全 TEMPEST
论文摘要:利用电磁学的方法分析了计算机电磁信息辐射的原理?引入偶极子分析计算了计算机电磁信息辐射场的频谱与场强;研究了计算机电磁信息辐射接收机的接收原理?进一步定量分析了辐射场强与接收机带宽、噪声系数、接收天线定向性和增益之间的数值关系;阐述了计算机电磁信息泄露的方式和途径?概括了基于实际的军队计算机应用中电磁信息安全与防护的主要手段。
随着信息技术的发展和微型计算机的普及应要处理、传输、存储的军事机密的安全构成了严重的用?计算机已成为目前最关键、应用最广泛的信息处威胁?给国家和军队造成重大损失。理、传输和存储的电子设备。军队指挥自动化、国防为了确保涉及军事机密的信息的处理、传输、存工程的通讯与指挥、现代化的武器装备以及智能化储更安全有效?就必须重视军用计算机的电磁信息的信息技术产品等无不与计算机有关。由于计算机安全与防护?研制、开发和使用防信息泄漏的计算的特殊构造方式?它在工作时?会向周围空间辐射电机。在计算机信息安全领域?电磁信息辐射的研究磁波?这些电磁辐射信号包含丰富的频谱资源?携带属于TEMPEST(Transient ElectroMagnetic Pluse Em-大量有用信息?一旦被敌方接收并破译?就对计算机anationStandard)的研究范围。
1电磁信息泄露原理
1。1计算机辐射原理
麦克斯韦于1846年归纳出了麦克斯韦方程组。根据麦克斯韦方程组(方程组(1))可知?电路中只要有电流的变化就会有电磁波的产生?任何时变电磁场都会向四周空间辐射电磁信号?任何载有时变电磁信号的导体都可作为发射天线向周围空间辐射电磁信号。
由公式(2)、()3可以看出?偶极子所载信号幅度越大?频率越高;功率越大?辐射场强越强;信号波形越尖锐?其频谱越宽;高频分量越丰富?其辐射场强越强。
计算机系统的主要硬件有主机、显示器、键盘、鼠标、打印机和其他外设备?电源线、主机与外设备间的互连线缆(信号线、数据线和控制线)?连接主机、外设备与互连线缆的连接器。计算机电路组成复杂?各个部件以及各种时钟电路都存在电磁辐射?产生携带大量信息的辐射电磁波。这些电磁波就通过计算机的主机、外设备、线缆和连接器向周围空间辐射?产生的电磁信息泄漏伴随计算机对信息的接收、处理和发送的全过程。
从信息种类来分?计算机电磁辐射信息包括视频信息、键盘输人信息、磁盘读写信息等。从辐射部件来分?计算机的电磁辐射可以分为处理器的辐射、通信线路的辐射、转换设备的辐射、输出设备的辐射等。
从辐射方式来分?还可以分为一次泄漏和二次泄漏。对于处于复杂电磁环境中的计算机?周围的电磁波接收和发射装置有可能成为计算机二次泄漏辐射的载体。如果计算机辐射信号以某种形式藕合到计算机周围的发射电路中?它以两种形式二次发射出去:辐射信号藕合在放大器的前级?被放大器直接放大发射出去;辐射信号藕合在混频器前级?与发射机内的本振经混频器混频再经放大器发射出去。二次泄露辐射的强度可能超过一次泄漏的辐射强度?降低了计算机设备的防护等级?增加了信号泄露的危险。
1.2计算机辐射信息的接收
计算机工作时产生的极其丰富的谐波资源可达兆赫兹(GHz)以上?电磁辐射最强的频带范围一般在20~so Hz之间?计算机的串口、并口、线缆和连接器?其信息泄露的带宽一般较低?约在01 MH:?只要接收机的带宽大于01 MHz?就能有效地接收计算机的辐射信息。计算机视频信息的电磁辐射较为严重?随着显示器的分辨率越来越高?辐射的频率范围也越来越宽?辐射强度也不断增加?被接收还原的可能性也不断增大。1958年?vna.Eck在论文中提出?可以在1仪x〕m处接收还原视频信息?20世纪90年代英国人称可以在160 m接收还原视频信号。其余部件的辐射?在满足接收机条件的情况下?
当确定了接收机的带宽B、接收机的噪声系数凡、接收机天线的定向性D(或者增益G)?便可以确定接收机能接收到的最低场强?只要大于最低接收场强的计算机电磁辐射信号均可以被接收机接收。
2安全与防护
为了降低计算机电磁辐射信息泄露的危险?确保涉及军事机密的信息的处理、传输、存储更安全有效?必须采取安全防护措施。目前的计算机防电磁信息泄露所采取的措施主要有3种?即信号干扰技术、电磁屏蔽技术和TEMPEST技术。
2.1信号千扰技术
信号干扰技术是指利用相关原理?将能够产生噪声的干扰机放在计算机旁?把干扰机发射出来的噪声电磁波和计算机辐射出来的信息电磁波混在一起?通过不同技术途径实现与计算机辐射信息的相关联?并产生了大量与计算机相同频谱特性的伪随机干扰信号?使干扰信号与计算机设备的信息辐射混合在一起向外辐射?所以能破坏原辐射信号的形态?降低辐射信息被接收后还原的可能。它具有造价低廉、移动方便、体积小、质量轻等特点?是目前国际上应用最广泛的一种防泄漏措施。
信号干扰技术主要是针对计算机的视频辐射信息泄漏采取的一种防护措施?缺点是干扰机的干扰噪声(白噪声)和计算机的辐射信号(主要是视频信号)的特性是不同的?可以被接收者区分开?提取到其中的有用信息。而且?信号干扰技术多采用覆盖式干扰信号?容易造成电磁污染和防护对象单一。
2.2电磁屏蔽技术
电磁屏蔽技术是利用电磁屏蔽原理?将计算机关键部分用特殊材料包起来?抑制近场感应和远场辐射、中断电磁辐射沿空间的传播途径?是解决电磁信息泄漏的重要手段。
电磁屏蔽有双重作用:减小电磁辐射泄漏;防止外界电磁干扰。屏蔽方法有多种?根据不同需要可以采用整体屏蔽、部件屏蔽和元器件屏蔽。如:屏蔽电缆、屏蔽电路、屏蔽机柜、屏蔽室等。屏蔽效果与材料性能、辐射频率、屏蔽体结构和辐射源的距离等有关。屏蔽体都需与大地相连?为屏蔽体上的电荷提供一条低阻抗的电气泄放通路。电磁屏蔽的效果与屏蔽体接地的好坏密切相关?一般屏蔽体的接地电阻都要求。从使用的效果来看?屏蔽室更理想?好的屏蔽室可使信号衰减60一140dB?缺点是造价高。采用电磁屏蔽的方法防止电磁辐射泄漏时?并不是所有的设备和元器件都能完全封闭在屏蔽室?内。比如?电源线、信号线等均与外界有联系?辐射电磁波可以通过传导方式传到屏蔽室外造成信息泄漏。
2.3 TEMPEST技术
TEMPEST技术即低辐射技术?是指在设计和生产计算机设备时?对可能产生电磁辐射的元器件、集成电路、连接线、显示器等采取防辐射措施?从而达到减少计算机信息泄漏的目的。前景较好的是红、黑设备分离技术。采用红黑分离技术制造红黑分离式计算机?是指在系统设计中引人红黑工程概念?将计算机设备上的信号分为红黑两种信号?红信号是指能被接收破译?并复现出有用信息的信号;黑信号是指即使被接收到?也不能复现出有用信息的信号。把红信号与黑信号完全隔离开来?然后对隔离后的红信号采取特殊处理措施?使其达到防电磁信息泄漏极限值的要求。在计算机设备中?相应地也定义了红设备、黑设备等概念。红设备是处理保密数据信息的设备?黑设备是处理非保密数据信息的设备。
红黑设备之间是不允许进行数据传输的。通常是在两者之间建立红黑隔离界面?仅仅实现黑到红设备之间的单向信息传输。
软件TEMPEST技术191是国外近年发展起来的新的电磁防护技术?基本原理是通过给视频字符添加高频“噪声”并伴随发射伪字符?使敌方无法正确还原真实信息?而我方可正常显示。它替代了过去由硬件完成的抑制干扰功能?成本较低。采用TEM-PEST技术的防护型TEMPEST计算机?使用软件来控制计算机辐射信号的发射?同时加入了专用的攻击程序?当有人企图截获信息时系统能自动保护并进行自卫反击。
关键词: PLC 干扰 对策
一、 引言
可编程控制器(PLC )是一种新型的通用自动化控制装置,自动化程度高、配置灵活。PLC高可靠性是电气控制设备的关键性能。是工业控制领域的核心控制器,随着工业设备自动化控制技术的发展,在工业设备控制中的应用越来越广泛。PLC 控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和稳定运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统的可靠性。PLC 受干扰将会影响系统信号,造成系统控制精度降低, PLC 内部数据丢失,机器误动作,严重时可能会发生人身和设备事故。采取相应的技术措施,提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容。
二、 PLC控制系统中干扰源
随着科学技术的进步,各种工业控制系统也趋于自动化,可编程控制器是通用工业控制装置,可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称为PLC,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置,影响PLC控制系统的干扰源大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。
1、电源的干扰
PLC控制系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰,空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、雷达等产生的辐射干扰,由于冶金系统使用的大多数是大型设备,他们的启动或者停机等可能引起电源过压、欠压、下陷及产生尖峰等干扰,这些电压噪声干扰均会通过电源内阻藕合到PLC系统的电路,造成PLC极大的信号干扰。
2、PLC自身的信号线引入的干扰。PLC自身的干扰又分为内部干扰和外部干扰:
⑴内部干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如元器件间的相互不匹配使用、逻辑电路相互辐射相互影响等。
⑵外部干扰是与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入,都会引起I/O(输入/输出)信号工作异常和测量精度大大降低。
3、外部仪表及电气控制硬件等的干扰
⑴外部仪表干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。
⑵电气控制硬件干扰是由于接触器、热继电器、中间继电器等的吸合不好产生高频振荡噪声严重影响PLC信号的传输。
4、接地系统的干扰。众所周知良好的接地是提高电子设备可靠工作的有效手段之一,正确合理的接地能抑制设备向外发出干扰;但接地不合理或是错误接地反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统无法正常工作。接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效目的。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰。
5、变频器对PLC的干扰
如果变频器柜安装离PLC柜很近,那么PLC控制也会受到相应的信号干扰。
⑴变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,如交直流互换设备 各种整流设备、非线性负载及照明设备、电子电压调整设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量。
⑵变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响PLC的正常工作。
⑶变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。另外变频器的逆变器大多采用PWM技术,当工作于开关模式且作高速切换时,产生大量耦合性噪声。因此变频器对系统内其它的电子、电气设备来说是电磁干扰源。改变频率有很高的谐波成分。它们将以各种方式把自己的能量传播出去,形成对变频器本身和PLC的干扰信号。
三、 PLC控制系统干扰对策
PLC在使用过程受到干扰的因素很多而且也很复杂,需要合理的对策解决这一系列问题。要理论联系实际。消除种种干扰才能有效保证系统可靠运行。
1、 针对消除电源对PLC干扰需做以下几方面的工作:
⑴首先电源的选择上要选择抗干扰能力强的电源,可采用不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的安全可靠性。而且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。
⑵对电源变压器、中央处理器、编程器等主要部件,采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理,以防止外界干扰信号的影响。将PLC电源与系统动力设备分开配线,I/O(输入/输出)线路尽量与电源线平行走向。
⑶如果电源对PLC干扰特别严重时可以采取两方面的对策:其一是使用隔离变压器衰减从电源进线的高频干扰信号,输入、输出线应用双绞线以抑制共模干扰。其二是用低通滤波器抑制高次谐波。低通滤波器的内部电容上电感组合方式不同,对高次谐波的抑制也有一定效果。
⑷控制柜内的各控制线以及PLC的电源线和I/O(输入/输出)线应分别配线,最好单独敷设在封闭的电缆槽架内,线槽外壳要良好接地。
2、解决PLC自身的信号线干扰
PLC内部集成块质量不标准,焊接不精确都会导致内部元器件及电路间相互产生电磁辐射,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响。电子元件选择不合理会造成PLC内部电磁不兼容。可以选择较好的厂家进货。如西门子,其软件、硬件成熟,系统严谨、集成度好、专业化强。西门子的PLC稳定可靠性、使用广泛性要高一些,性能质量好、开放性好,支持多种通信协议。选用PLC时,要选择有较高抗干扰能力、尤其是外部抗干扰能力以及包括电磁兼容性(EMC)好的产品。
3、电气控制硬件等的干扰对策
尽量将PLC柜内其他部分的电气控制硬件拆除,使得PLC柜独立远离接触器的吸合或者断开是产生的电弧干扰,不稳定波动大的仪表不能安装在PLC柜上。
4、良好的接地是PLC稳定运行的基础
⑴良好的接地是保证PLC 可靠工作的重要条件之一,可以避免偶然发生的电压冲击危害。若达不到此要求,则可与其它设备公共接地,严禁与其它设备串联接地。接地电阻要小于5Ω,接地线要粗,面积要大于2 mm?,而且接地点最好靠近PLC 装置,完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
⑵将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。对PLC控制系统而言.它属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响,装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz,所以PLC控制系统接地线采用点接地方式。
5、变频器对PLC干扰的抑制
⑴使用滤波器, 该设备具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
⑵加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。
⑶使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器,主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,避免影响其它设备正常运行。
生活中辐射无处不在
水、石材、假牙、电脑、X光片等都有辐射
辐射和人们的日常生活如影随形。从核电站的核燃料到家里的大理石地砖,从阳光里的紫外线到检查用的X光,以及每天都会用到的手机、微波炉、电脑……这些看似平常的事物实际上都存在辐射。总体来说,人们常接触到的辐射可以分为两大类,核辐射和电磁辐射。
核辐射是由放射性元素产生的辐射,比较常见的有两种,一种是天然本底辐射,比如宇宙射线和天然放射性核素,大气、水、石材都会有,这种辐射一般对人类没有什么危害;另一种则是与核相关的活动引起的辐射,主要包括医疗照射(接受X光诊断检查以及一些放射治疗等)、核爆炸和核动力生产,这次福岛核电站核泄漏引起的核辐射就属于后者。人们戴的夜光手表、釉料陶瓷、人造假牙等,也含有微量的放射性材料。相比核辐射,电磁辐射更贴近生活,它是指能量以电磁波的形式由信号源发射到空间的现象。各种电器、电子设备、移动通讯设备等装置,只要处于操作状态,它的周围就会存在电磁辐射。人们熟知的微波炉、手机、高压线、电脑等产生的辐射就属于这一类。
电磁辐射更该警惕
长期接触,心、脑、生殖、免疫系统都会受影响
生活中,人们遇到核辐射的几率很小,只有在做X光等医疗检查,装修用含放射性物质的大理石时,人们才会接触到核辐射,但这些健康危害的发生都有一个前提:过量。有研究表明,接触辐射时间越长,离辐射源距离越近,受到的伤害越大,而距离拉大十倍,受到的辐射就是原来的百分之一。
比起核辐射,人们更应该警惕生活中随时都能遇到的电磁辐射。家用电器集中的房间、广播电视发射塔周围、高压变电线路和各种电器设备周边……如果长时间接近或生活在这些地方,就有可能摄入过量的电磁辐射,从而形成电磁污染,它是继水污染和空气污染后的第三大污染源。世界卫生组织列出,长时间过量接触电磁辐射可能会对人体产生如下影响:引起心血管疾病和糖尿病;对生殖、神经和免疫系统造成直接伤害;影响大脑组织发育、视力下降;男性下降,女性内分泌失调等。专家表示,电磁污染比核污染更应被人们关注,因为它就存在于日常生活中,但其产生的健康危害能够通过简单措施有效控制。
防辐射五个非常提示
少买直板手机
当人们使用手机时,手机会向发射基站传送无线电波,而无线电波或多或少地会被人体吸收,这些电波就是手机辐射,由高到低依次为天线部、听筒部、键盘部和话筒部。所以在买手机时,不要买天线离头部最近的直板机。少用手机“煲电话粥”,准备长时间通话时,应改用固定电话或使用耳机。手机号码已经拨出而尚未接通时辐射量最大,是待机时的3倍左右,此时应让手机远离头部。戴金属眼镜框架会明显导致电磁场增强,所以戴这种眼镜的人最好用耳机。
尽量少拍X光片
在医院拍X光片、做放射性核素检查和治疗都会接触到辐射,最好能拍片的就不要做X光透视;如果已做过相关检查,可以拿着结果给医生看,避免重复照射;准备怀孕和已怀孕的妇女在做检查时要和医生沟通;如果一定要做,最好提醒医生为你做好保护措施,尽量缩短时间。
家电不要扎堆放
家电扎堆工作时,辐射会变大,建议不要同时使用;可在电脑边放瓶清水,水是吸收电磁波的最好介质;不用的电器,一定要关上电源,因为通电的电器照样能产生大量电磁辐射;长时间看电脑、电视后,应及时洗脸洗手。
多吃红色水果
番茄、西瓜、红葡萄柚等红色水果是抗辐射的利器,它们有丰富的番茄红素,尤其是番茄,它具有极强的清除自由基的能力,有抗辐射、提高免疫力等功效。绿茶中的茶多酚是抗辐射物质,可减轻各种辐射对人体的不良影响。茶叶中还含有脂多糖,能改善机体造血功能,升高血小板和白血球等。海带的提取物海带多糖因抑制免疫细胞凋亡而具有抗辐射作用。
装修完检测放射物
装修用的瓷砖、大理石等含有天然放射性物质,其中有放射性氡气体,长期接触对健康不利。在选购石材时一定要弄清楚其放射性和检测等级,使用时室内要通风。家装后必须要及时请专业机构测试辐射强度,超过安全值要进行改造,也可以放一些植物,清新空气。
家电辐射排行榜:手机、微波炉辐射最大,等离子电视也要远离。
电磁辐射对健康的影响主要体现在家电和通讯设备上,因此安全使用、规避辐射非常重要。
一般来说,每种家电都有产品国标规定的固定工作频率(简称“工频”,产品说明书中会标明)。按照家电工作频率的大小,可分为超低频家电,比如电动剃须刀、吸尘器、洗衣机、电熨斗、咖啡机、加湿器、电吹风、空调、电饭煲、电磁炉、搅拌器、电热毯、日光灯、电冰箱等;中频家电,如电脑、电视机等;以及微波频段的家电,包括手机和微波炉。在相同的工作强度下,家电工作频率越高,对人体的辐射作用越明显。
位于家电辐射榜榜首的应该是微波频段的家电,手机使用频率非常高,其辐射强度也很大,工作频率在1800-2000兆赫。微波炉的工频在915-2450兆赫,辐射较大。因此,在使用手机时,应尽量长话短说,电话通后再接听,建议多用耳机。微波炉的微波辐射,会扰乱中枢神经系统,造成头疼、头昏、记忆力减退、失眠等情况。使用时,人体一定要距离其半米以外,眼睛不要直视,平时还要注意清洁炉内卫生。
中频家电中,电视机的工频在几百到几千赫兹(1兆赫=100万赫兹)不等。电脑则相对较高,尤其是台式电脑。台式电脑主机的后、侧面辐射较大,最好不要敞开机箱使用。笔记本电脑辐射集中在键盘上方,最好使用外接键盘。
液晶电视和等离子电视,虽然比传统老式电视的辐射小很多,但仍存在一定隐患,建议看电视时,至少离电视一米远。“其实,只要与这些电器保持至少半米的距离,就能将其辐射强度控制在标准范围内,对健康问题不大。”赵玉峰说。
【关键词】计算机 信息泄露 屏蔽技术
在现今人们的日常生活和工作,计算机技术的应用几乎贯穿在其每个环节中,也有更多的行业在办公中全面依靠计算机,但是随之而来的信息泄露问题,严重影响了人们对计算机技术的日常运用。其中所谓的计算机信息泄露也就是计算机主机或者时期相关设备等将电磁辐射无意的向外进行扩散,就算是其辐射非常小,但是一旦出现别有用心的人,也能够从之中获取相应的信息,从而对企业和个人信息安全造成威胁。
1 计算机信息泄露的出现原因
计算机技术在世界信息操作工作中,有着相当广泛的应用,因此在这种环境之下,对计算机信息泄露抑制技术进行研究,就可以有效的确保计算机内部信息的安全性,从而有效避免因为信息泄露而出现的各项损失。随着科技的逐渐发展中,越来越多的黑客其因为各种原因和目的,而非法攻击计算机网络,获取计算机信息,从而对国家和企业信息安全产生影响,信息泄露抑制也就可以对此类问题的出现进行一定的预防。自从计算机诞生以来,就出现了各种各样的问题,从计算机本身来讲,其主要就是需要对其信息泄露抑制技术进行研究,进一步完善系统,对计算机的运行安全提供保障。
计算机是采用高速脉冲数字电路工作的,因此在计算机运行工作期间会不断的向外辐射电磁信号和带有敏感信息的电磁波。这些电磁波就有可能被一些人截取或保留从而造成计算机上的信息泄露。计算机向外辐射的电磁波主要有(1)无信息调制的电磁辐射;(2)并行数据信息的电磁辐射;(3)寄生震荡;(4)计算机终端的视频信号辐射。前两种辐射基本上不带有计算机的有效信息,计算机的信息泄露主要是通过寄生震荡和终端视频信号辐射。
计算机科技领域的不断发展不仅是在计算机软件和硬件技术上。同时在防止计算机信息泄露上不断改进,经过测试在同等环境下所有计算机都存在信息泄露情况,从电磁辐射的总情况看品牌机优于组装机,新机型好于老机型。
2 计算机信息泄露屏蔽技术
2.1 屏蔽材料
计算机屏蔽技术主要是采用相关材料来屏蔽计算机使用过程中发出的信号或电磁波来达到保护计算机信息的目的,因此对于屏蔽材料的合理选择具有重要意义。其中计算机屏蔽技术的优劣主要依靠于反射损耗材料、吸收功耗材料以及反射正因子材料进行决定。关于屏蔽性能的有效计算,则依靠的是公式Se=A+R+B,其也可以简化成为Se=A+R。其中公式中的A则也就是代表的吸收损耗,R则也就代表的是反射损耗。电子屏蔽材料越好,也就越能够起到更好的计算机信息泄露屏蔽作用,从而有效确保信息安全。屏蔽材料主要涉及对磁场和电场的阻力进行了决定,其可以采用A=0.1314√(fuσ)进行计算。其中我们从这一公式中,能够对屏蔽效果的影响因素进行了解,其中主要包括相对磁导率、材料厚度和相对导电率。从这一点上来看,在对屏蔽材料进行选择的时候,可以对那些吸收损耗较大的材料进行使用,同时还应该从材料的厚度以及电磁场频率、电导率上进行考虑。在其金属材料中,消耗最大的主要为坡莫合金和铁,另外从性能优良角度来看,铁要优于坡莫合金,所以铁也就能够成为电磁辐射吸收中的最佳选择。但是我们如果是从计算机的反射材料进行考虑的话,不管是从价格上,还是加工技术上来看,坡莫合金和铁相比更具有优势,不但划算还技术精良,因此在计算机反射材料选择中,坡莫合金也就成为其选择的上等品。
2.2 计算机屏蔽技术的计算
计算机屏蔽技术功能受到损耗材料、发射损耗材料和多重反射修正因子材料的影响,其中在其屏蔽技术中,当期计算机辐射强度的最大功率是在300兆赫兹,同时其铁的厚度是在0.2mm的时候,其机箱和辐射干扰源间的距离最小也就是0.02m,关于其屏蔽功能则也就是72.25分贝。那么我们从这一点来看,在其屏蔽效果之中,只要对铁锡复合材料进行使用,也就能够取得相对来说比较好的效果。其中对于计算机工作状态的计算,可以选择使用干扰技术和跳屏技术,这样所进行信息盗取的个体也就不能够成功的破译其取得的信息。虽然在对白噪声干扰器进行使用过程中,需要掩埋其使用过程中发出的幅度和频谱,以此对信号接收产生一定的阻碍作用。但是想要对这种方法进行使用,就必须要最大化程度的将其接收到的信号噪声进行降低,以对其信息盗取难度进行增加。那么鉴于此中情况的考虑,在实际工作中也就需要有较强的发射功率,才能够有效的对设备正常运行进行保证。
2.3 物理屏蔽技术
物理屏蔽技术主要包括包容法和抑源法,采用这种技术也可达到保护计算机信息的目的。包容法通过提高计算机的性能,并且对计算机软件系统采取屏蔽措施来达到保护的目的。这种技术主要应用于保密性质较高的计算机系统来有效的防止对方窃取计算机重要情报。抑制法主要是通过采用低辐射的计算机原件,例如更换计算机电路及元件的材质、并通过过滤、光纤传输等技术从根本上解决信息泄露的问题。
3 结语
计算机技术在工作和生活中的广泛应用,人们更加注重保护个人信息,因此只有加大计算机信息泄露问题抑制技术研究,才能够对计算机网络安全性进行有效提高,从而让计算机技术能够更好的为人们日常生活和工作服务。本文主要讲述计算机信息泄露的方式和途径,并相对应的提出解决办法,以供参考。
参考文献
[1]薛军峰.抑制计算机信息泄漏的屏蔽技术探讨[J].黑龙江科技信息,2013(36):258-259.
[2]殷贤勇.抑制计算机信息泄漏的屏蔽技术探讨[J].西部广播电视,2013(9):129-130.
[3]李晓磊.探讨抑制计算机信息泄露的技术[J].计算机光盘软件与应用,2013(23):134-135.
作者简介
石华(1977-),男,山东省微山县人。初级职称。研究方向为计算机软硬件系统设计开发技术。
关键词:计算机通信;控制系统
1 在设计计算机通信与控制系统时要注意以下事项
(1)在对计算机通信与控制系统设计和配置时,要注意到系统的结构要紧凑,布局要合理,信号传输要简单直接。
在计算机通讯与控制系统的器件安装布局上,要充分注意到分散参数的影响和采用必要的屏蔽措施:对大功率器件散热的处理方法;消除由跳线、跨接线、独立器件平行安装产生的离散电容、离散电感的影响,合理利用辅助电源和去耦电路。
(2)计算机通信与控制系统本身要有很高的稳定性。
计算机通信与控制系统的稳定性,一方面取决于系统本身各级电路工作点的选择和各级间的耦合效果。特别是在小信号电路和功率推动级电路的级间耦合方面,更要重视匹配关系。另一方面取决于系统防止外界影响的能力,除系统本身要具有一定的防止外界电磁影响的能力外,还应采取防止外界电磁影响的措施。
(3)算机通信与控制系统防止外界电磁影响的措施,应在方案论证与设计时就给予充分考虑。
例如数字信号的采集传输,是采用脉冲调制器还是采用交流调制器,信号在放大时采用几级放大器,推动司服系统工作时采取何种功放,反馈信号的技术处理及接入环节,电路级间隔离的方法,器件安装时连接和接地要牢固可靠,避免接触不良造成影响,机房环境选择和布局避免强电磁场的影响等。
2 排除电源电压波动给计算机通信与控制系统带来的影响
计算机通信与控制系统的核心就是计算机,计算机往往与强电系统共用一个电源。在强电系统中,大型设备的起、停等都将引起电源负载的急剧变化,也都将会对计算机通信与控制系统产生很大的影响;电源线或其它电子器件引线过长,在输变电过程中将会产生感应电动势。防止电源对计算机通信与控制系统的影响应采取如下措施:
(1)提高对计算机通信与控制系统供电电源的质量。
供电电源的功率因数低,对计算机通信与控制系统将产生很大的影响,为保证计算机通信与控制系统稳定可靠的工作,供电系统的功率因数不能低于0.9。
(2)采用独立的电源给计算机通信与控制系统供电。
应对计算机通信与控制系统的主要设备配备独立的供电电源。要求独立供电电源电压要稳定,无大的波动;系统负载不能过大,感性负载和容性负载要尽可能的少。
(3)对用电环境恶劣场所采取稳压方法。
对计算机等重要设备采用UPS电源。在稳压过程中要采用在线式调压器,不要使用变压器方式用继电器接头来控制的稳压器。
3 防止由于外界因素对供电电源产生的传导影响
由于外界因素对电源产生的传导影响要采取以下措施。
3.1 采用磁环方法
(1) 用磁环防止传导电流的原理。
磁环是抑制电磁感应电流的元件,其抑制电磁感应电流的原理是:当电源线穿过磁环时,磁环可等效为一个串接在电回路中的可变电阻,其阻抗是角频率的函数。
即:Z二f/(ω)
从上式可以看出:随着角频率的增加其阻抗值再增大。
假设Zs是电源阻抗,ZL是负载阻抗,ZC是磁环的阻抗,其抑制效果为:
DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]
从上述公式中可以看出,磁环抑制高频感生电流作用取决于两个因素:一是磁环的阻抗;另一个是电源阻抗和负载的大小。
(2) 用磁环抑制传导电流的原则。
磁环的选用必须遵循两个原则:一是选用阻抗值较大的磁环:另一个是设法降低电源阻抗和负载阻抗的阻值。
3.2 采用金属外壳电源滤波器消除高频感生电流,特别是在高频段具有良好的滤波作用
电源滤波器的选取原则
对于民用产品,应在100KHZ一30MHZ这一频率范围内考虑滤波器的滤波性能。军用电源滤波器的选取依据GJBl51/152CE03,在GJBl51/152CE03中规定了传导高频电流的频率范围为15KHZ-50MHZ。
4 抑制直流电源电磁辐射的方法
4.1 利用跟随电压抑制器件抑制脉冲电压
跟随电压抑制器中的介质能够吸收高达数千伏安的脉冲功率,它的主要作用是,在反向应用条件下,当承受一个高能量的大脉冲时,其阻抗立即降至很低,允许大电流通过,同时把电压箝位在预定的电压值上。利用跟随电压抑制器的这一特性,脉冲电压被吸收,使计算机通信与控制系统也减少了脉冲电压带来的负面影响。
4.2 使用无感电容器抑制高频感生电流
俗称“隔直通交”是电容器的基本特性,通常在每一个集成电路芯片的电源和地之间连接一个无感电容,将感生电流短路到地,用来消除感生电流带来的影响,使各集成电路芯片之间互不影响。
4.3 利用陶瓷滤波器抑制由电磁辐射带来的影响
陶瓷滤波器是由陶瓷电容器和磁珠组成的T型滤波器,在一些比较重要集成电路的电源和地之间连接一个陶瓷滤波器,会很好起到抑制电磁辐射的作用。
5 防止信号在传输线上受到电磁幅射的方法
(1)在计算机通信与控制系统中使用磁珠抑制电磁射。
磁珠主要适用于电源阻抗和负载阻抗都比较小的系统,主要用于抑制1MHZ以上的感生电流所产生的电磁幅射。选择磁珠也应注意信号的频率,也就是所选的磁珠不能影响信号的传输,磁珠的大小应与电流相适宜,以避免磁珠饱和。
(2)在计算机通信与控制系统中使用双芯互绞屏蔽电缆做为信号传输线,屏蔽外界的电磁辐射。
(3)在计算机通信与控制系统中采用光电隔离技术,减少前后级之间的互相影响。
(4) 在计算机通信与控制系统中要使信号线远离动力线;电源线与信号线分开走线。输入信号与输出信号线分开走线;模拟信号线与数字信号线分开走线。
6 防止司服系统中执行机构动作回馈的方法
6.1 RC组成熄烬电路的方法
用电容器和电阻器串联起来接入继电器的接点上,电容器C把触点断开的电弧电压到达最大值的时间推迟到触点完全断开,用来抑制触点间放电。电阻R用来抑制触点闭合时的短路电流。
对于直流继电器,可选取:
R=Vdc/IL
C=IL*K
式中,Vdc:直流继电器工作电压。
I:感性负载工作电流。
K二0.5-lЧF/A
对于交流继电器,可选取:
R>0.5*UrmS
C二0.002-0.005(Pc/10) ЧF
式中,Urms:为交流继电器额定电压有效值。
Pc:为交流继电器线圈负载功率。