在各种工业生产环境下，电子称重仪表的广泛应用，都需要电子称重仪表 有着可靠的性能。这也给各个仪表生产商提出了新的要求，即在恶劣的电磁环境下，仪表能 否抵抗外界的电磁干扰而正常可靠的工作。本文列举了三种工况下最常见的电磁干扰并对其 进行分析，并提出一些简单有效的防护措施，供各位读者参考。

一、概述

随着电子技术在称重系统中的广泛应用，称 重技术也随之迅猛发展，特别是大规模的集成电 路应用，使得电子称重仪表走向精密化、智能化 及多功能化，极大的提高了称重技术在各个行业 的应用和发展。

也正是由于大量电子技术的应用及电子称重 仪表使用场合的多样化，导致目前电子称重仪表 故障率大大增加。特别是恶劣的使用环境使电子 称重仪表时时刻刻都在遭受着来自环境中电磁干 扰的冲击，这也给仪表设计开发者带来了一系列 的设计难题。本文通过对电子称重仪表实际使用 过程中三个最常见的电磁干扰方式来进行分析， 希望能让读者对电子称重仪表在实际工况下遭受 电磁干扰的方式及其防护措施有所了解。

二、电磁干扰类型及其防护措施

(一)雷击浪涌

(1）雷击产生原因及其影响

雷击应该是电子称重仪表应用中破坏性最大 的一种电磁干扰，其最常见的干扰方式是通过直 接击中电源线产生电涌，这种电涌是异常大的、 微妙级的电流脉冲。其单位能量在2.5 MJ/Q?10MJ/Q。如此大的能量可使电子称重仪表 受到瞬间过压的损坏。

(2）雷击防护措施

1）防雷最基本的措施是从设计开发阶段在仪 表线路板中加入防雷保护。例如：在电源进线前 端增加一个电涌保护器（SPD。SPD分为开关型 SPD、限压型SPD、联合型SPD。设计者可根据不 同需求加装不同类型的电涌保护器。其中较为可 靠的是联合型SPD，它由开关型部件和限压型部件 联合组装在一起，根据二者的联合参数和应用电 压特性可组成具有电压开关和限压这两种特性兼 有的联合型SPD。但同时在一定程度上增加产品成本，因此可综合考虑。

2）接地保护是防雷的另一种有效措施，也是 正常使用SPD的必要条件，在电子称重仪表现场 应用中，特别是雷电高发区，接地连接的可靠性 及必要性显得尤为重要。这相当于给雷电干扰一 个泄放通道。具体措施可采用仪表电源端地线连 接壳体裸露金属并通过足够粗的多股铜芯线接入 地网，形成等电位，并保证接地电阻小于4Q。

(二）静电干扰

(1）静电产生原因及其影响

静电放电是带电体周围的场强超过周围介质 的绝缘击穿场强时，因介质产生电离而使带电体 上的静电荷部分或者全部消失的过程。当静电导 体之间的电压超过他们之间空气和绝缘介质的击 穿电压时，便会产生电弧。电弧产生时会在 0.7ns~10ns的时间里产生几十甚至上百安培的电 弧电流，如此强大的电流会在瞬间损坏电子元器 件。

当仪表使用在静电易发环境时，特别是使用 场合为煤矿、面粉加工厂、建筑工地等粉尘颗粒 较多的环境，静电干扰会产生的非常频繁。这是 因为上述使用场合的空气中含有大量粉尘颗粒， 这些颗粒在干燥的空气中可吸附大量的静电，一 旦进入仪表内部并串入线路板中，便会对线路板 中的关键元器件造成破坏。轻则降低元器件使用 寿命，重则击穿芯片，使仪表完全不能正常工作。 静电放电产生的另一个途径是发生在安装调试过 程中。人体由于行走、操作或与其他物体接触、 分离或因静电感应，空间电荷吸附等原因使其正 负极性电荷失去平衡，从而使人体对地电位不为 零。因此人体本身也是一个静电产生源。售后人 员对仪表进行调试安装时，如果没有采取防静电 措施，人体携带的静电便有可能通过壳体的接线 端子串入线路板，并击穿损坏元器件。

(2）静电防护措施

针对上述静电产生原因，称重现场的静电防 护可着重考虑以下几方面内容：

1）壳体设计时考虑防尘设计，例如在壳体连 接处增加橡胶垫。

2） PCB设计时考虑在壳体裸露的接线端子处增加滤波元器件。

3）在PCB布线时尽量更加合理。重要的数据 线和时钟线路做包地处理，减小信号的回流面积， 降低其接受高频磁场的能力。模拟地与数字地进 行隔离处理。

4）安装调试过程中，工作人员应进行静电防 护。例如佩戴防静电手套、穿防静电靴，这样可 以减少静电产生和传播的途径。

5）对敏感芯片和元器件增加静电防护罩，以 减少静电辐射危害。

6）良好的接地是防静电干扰的必要措施。

(三）电快速脉冲群干扰

（1）电快速脉冲群产生原因及其影响

电快速脉冲群干扰的产生是由于感性负载在 断开或者接通时因为开关触点间隙的绝缘击穿或 触点弹跳等缘故，在开关处会产生一连串的暂态 脉冲（脉冲群）干扰。这种脉冲上升时间快、能 量低、频率高，一般不会对设备或器件造成损坏， 但会引起仪表的误操作、显示异常和程序跑飞等 现象。

在某些拥有大功率用电设备的称重应用场合 下，如建筑工地、工厂等，在大功率设备开启或 关闭时，电机等感性负载会产生脉冲群干扰，从 而污染电网，同处在同一电网中的称重仪表便会 遭受这些干扰，导致显示电路故障或者按键异常。

(2 ）电快速脉冲群防护措施

1）电快速脉冲群一般通过传导性耦合、电容 电感耦合及电磁辐射耦合三条途径来对仪表电源 系统、信号线及控制线进行干扰。广谱的干扰通 过电源线以共模的方式耦合进入系统很难消除。 但可以在电源进线端增加吸收式滤波器，该滤波 器一般采用铁氧体材料，有很高的电阻率和磁导 率，低频信号可以基本无衰减的通过，而高频信 号会得到很大的衰减。因此增加滤波器对电源端 干扰抑制是非常有效的。

2）对数字电路部分的防护可以通过在直流供 电端增加滤波器，注意将滤波器良好的接地，它 能很好的抑制外来干扰。电源输入端增加电容滤 波，必要时可增加磁珠来滤除高频干扰。

3）在PCB布线时尽量合理。强弱电的布线隔离，模拟地与数字地的隔离，这些常用的处理方 法应经常使用。对于一些金属外壳的仪表，PCB 接地点与外壳连接线应尽量不要横跨线路板，选 择就近的壳体连接点进行接地连接。

4）对于快速脉冲群的空间辐射干扰，仪表与 传感器的连接线使用双层屏蔽导线可较好的解决 这一问题。

三、结束语

本文通过对大量客户现场的反馈进行分析， 总结了实际应用场合下的电磁干扰对电子称重仪 表的几种主要干扰形式，并对如何进行简单有效 的电磁防护进行了概要分析。希望能给各位读者 一些启示，如有不当之处请各位同行批评指正。