9.2.3 电感性耦合及其干扰抑制技术 最典型的电感性耦合例子是变压器，有用信号和噪声信号均可
以通过变压器传输到被干扰电路或系统。但是一般地说，电感性耦 合是指干扰源产生的噪声磁场与被干扰回路发生磁通交链，以互感 的形式产生传导性干扰，因此电感性耦合也称为磁场耦合。
R1
面积A
R2
图9-9 噪声磁场在被干扰电路的闭合回路中感应出噪声电压
被干扰对象
公共电源阻抗耦合
9-2 噪声传播途径示意图
BACK
9.2直接传导耦合
9.2 直接传导耦合 9.2.1 电导性耦合及其干扰抑制技术
电导性直接传导耦合是最简单、最常见，但也是最容易被人们 忽视的一种耦合方式。因为，人们往往容易错误地把连接两元件或 设备之间的导线、铜排或电缆，当作一个电阻为零的理想导体，或 者看成有一定阻值的纯电阻，而没有把它当做一个阻抗元件。事实 恰恰相反，当进行测量时，必须考虑导线不但有电阻Rt，而且有电 感Lt、漏电阻Rp以及杂散电容Cp，如图9-3所示，显然它们将构成 一个谐振回路，其谐振频率为
分析公共地阻抗耦合等效电路
US
S US jM1SI 1
R
（a）实际电路示意图
（b）等效电路
图9-4 屏蔽线和附近载流导体之间的相互耦合
C1G
U1
导线1
C12
1
U1
导线2
UN
C2G
R
（a）实际电路示意图
图9-5 两个导体之间的耦合
导体2对地产生的噪声
C12
2
C1G
R UN
C2G
（b）等效电路
UN
j[C12 j 1/
/ (C12 C2G )] R(C12 C2G )
公共安全接地线，它们包括金属接地线、接地板、接地网以及把地
线接到公共水管或暖气管道等。分析公共地阻抗耦合的等效电路如
图9-17所示。
接线电阻 ZC1
ZS1 U1
ZC2 ZL1
干扰源回路的
ZS2
ZL2 UN
负载电阻
ZC
接收器回路 的始端阻抗
图9-17
UC
干扰电流在公共地阻抗（电阻） 上产生的共模干扰电压
两个导体之间的电容耦合，可用图9-5简单地示意。图 中，电容C12是导线1与2之间的杂散电容，电容C1G和C2G分别 是导体1和2与地之间的总电容（包括杂散电容及外接电容）， R是导体2对地外接的电阻。
U1 M12
I1
1
R1
M1S
S2
R2
1 I1
U1
R1
2
UN jM12I 1
R2
M12
R UN
M1S
A为闭合回路面积，B为角频率为 的正弦磁感应强度的有效值， 为 磁感应强度与曲面A法向量的夹角，如图9-9所示。 这一关系也可以用两个电路之间的互感M来表示。如图9-10所示， I1为干扰电路中流过的电流。
1 I1
R1
U1
M
2
UN jMI1R2 RFra bibliotekI1 U1
R1
R2
M
UN R
图9-10 两个电路通过互感产生耦合
（a）原理电路
公共地阻抗 （b）分析EMI的等效电路
图9-16 公共地阻抗耦合示意图
一般地说，所谓公共地阻抗耦合，是指一台电子设备内部的印制电
路板上的放大器或数字逻辑电路的信号回路。通过公共地线产生的
耦合；或者是两台以上的电子设备（系统）之间存在一段公共地线
产生的耦合。视具体情况，该公共地线可能是信号地线，也可能是
第九章 电气测量系统的抗干扰技术
9.1 概述 9.2 直接传导耦合 9.3 共阻抗耦合 9.4 串、共模干扰及其干扰抑制技术 9.5 测量系统的接地与浮置 习题
9.1概述
广义地说，电磁场存在下宇宙中（包括太空、大气层、地球 表面及地下）。人类生活在某种特定的电磁环境中，这就是说，任 何地方均存在着电磁干扰，这些干扰会影响人们在工作中进行的每 一次电量或非电量的测量。问题是人们必须清醒地找出那些影响最 大，威胁最严重的电磁干扰源，并对它们进行特定的防范，使之不 致影响测量结果。为此，人们从不同的侧重点出发，常将干扰源作 以下分类： 按其干扰功能可分为：有意干扰和无意干扰；按其来源可分为；自 然干扰源和人为干扰源；按其干扰频域、时域特征可分为连续干扰 和瞬态干扰；又可按其耦合方式可分为：传导干扰和辐射干扰如图 9-1所示
fo 2
1 Lt C p
R
UN
RL
干扰源
传输导线 被干扰电路
(a) 电导传输的实际线路
RS
RtDC
RS
RtAC
Lt
UN
RL
CP
UN
(b) 低频等效电路
(c) 高频等效电路
图9-3 直接传导耦合示意图
RP
RL
9.2.2 电容性耦合及其干扰抑制技术 当干扰噪声源为高压小电流时，它对周围元器件或系
统（设备）的干扰，则主要表现为电容性耦合干扰。图9-4所 示为屏蔽线和附近载流导体之间的互相耦合。
电导性耦合
直接传导 电容性耦合
电磁噪声的耦合路径
传导
公共阻抗传电导感性公公耦共共合地电阻源抗阻耦抗合耦合
转移阻抗传导
辐射
近场耦合 远场耦合
9-1 电磁噪声的耦合方式
可以把电磁噪声耦合途径归纳为图9-2
发射（天线）
干扰源
辐 射 耦 合
直接传导耦合 转移阻抗传导
公共地阻抗耦合
接收（天线）
BACK
9.3公共阻抗耦合
当干扰源的输出回路与被干扰电路存在一个公共阻抗时，两 者之间就会产生公共阻抗耦合。干扰源的电磁噪声将会通过公共 阻抗耦合到被干扰电路而产生干扰。公共阻抗耦合主要包括公共 地阻抗耦合和公共电源阻抗耦合。所谓“公共阻抗”常常不是人 们故意接入的阻抗，而是由公共地线和公共电源线的引线电感所 造成的阻抗和不同接地点间的地电位差造成的寄生耦合，这是讨 论公共阻抗耦合的重要立足点。
U1
通常情况下 R
1
所以
j(C12 C2G )
U N jRC12U1
（9-10）
式（9-10）表明，由电容耦合而产生的噪声电压与干扰源的频率、
被干扰电路的输入阻抗、干扰源与被干扰电路之间的杂散电容及噪
声电压成正比。若 和 不变，为了减小电容耦合引起的传导干扰，
就必须减小R和C12。R常常是由电路本身要求所决定的，C12可以通过 增加两导体之间的距离d和减小导体本身的直径D来实现。
9.3.1 公共地阻抗耦合及其干扰抑制技术 最简单的公共地阻抗耦合的例子如图9-16。图中，电路2为干
扰源的相关电路，电路1为被干扰电路的敏感部分。电路2的噪声电 流，将通过公共地阻抗耦合到电路1的输入端，而对电路1造成干扰。
电路1
电路2
电路1
电路2
电路1的 地电位
地电流1
地电流2
电路2的 地电位