靜電放電(ESD)和電快速瞬變脈沖群(EFT)X寸儀器儀表系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不同程度的危害。靜電放電在5 ~20tMHz的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的射頻輻射。
此輻射能量的峰值經(jīng)常出現(xiàn)在35~45MHz之間發(fā)生自激振蕩。許多信息傳輸電纜的諧振頻率也通常在這個(gè)頻率范圍內(nèi),結(jié)果電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量。電快速瞬變脈沖群也產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)的輻射發(fā)射,從而耦合到電纜和機(jī)殼線路。當(dāng)電纜暴露在4 ~8kV靜電放電環(huán)境中時(shí),信息傳輸電纜終端負(fù)載上可以測(cè)量到的感應(yīng)電壓可達(dá)到600V這個(gè)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了典型數(shù)字儀器儀表的門限電壓值0 4V典型的感應(yīng)脈沖持續(xù)時(shí)間大約為400ns儀器儀表在使用中經(jīng)常會(huì)遇到意外的電壓瞬變和浪涌,從而導(dǎo)致電子設(shè)備的損壞,損壞的原因是儀器儀表中的半導(dǎo)體器件(包括二極管、晶體管、可控硅和集成電路等)皮燒毀或擊穿。據(jù)統(tǒng)計(jì)儀器儀表的故障有75%是由于瞬變和浪涌造成的。電壓的瞬變和浪涌無處不在,電網(wǎng)、雷擊、爆破,就連人在地毯上行走都會(huì)產(chǎn)生上萬伏的靜電感應(yīng)電壓,這些,都是儀器儀表的隱形致命殺手。因此,為了提高儀器儀表的可靠性和人體自身的安全性,必須對(duì)電壓瞬變和浪涌采取防護(hù)措施。
1防雷端口根據(jù)儀器儀表應(yīng)用的工程實(shí)踐,儀器儀表受雷擊可大致分為直擊雷、感應(yīng)雷和傳導(dǎo)雷。但不論以哪一種形式到達(dá)設(shè)備都可歸納為從以下4個(gè)部位侵入的雷電浪涌,在此把這些部位稱為防雷端口,并以儀器儀表舉例說明。
1.1外殼端口比如說,我們可以把任何一個(gè)大的或小的儀器儀表或系統(tǒng)視為一個(gè)整體的外殼,如傳感器、傳輸線、信號(hào)中繼、現(xiàn)場(chǎng)儀表、DCS系統(tǒng)等,它們都有可能完全暴露在環(huán)境中受到直接雷擊,造成設(shè)備損壞。