电磁干扰问题建模

    即使粗略考察，也能知道离心机存在大量电磁干扰的机率是很高的。综合考虑离心机电气原理图和压缩机的位置，可以发现离心机存在的潜在干扰。实际上，虽然按图2 所示物理布局设计出来的离心机可以分离出样本来，但是它的电路是随意布局的，未经过任何优化设计。实际测试表明，离心机存在的电磁兼容性问题要比从原理图分析存在的问题多得多。在所有的互联电路中发现了大量的干扰回路，甚至在以往证明很难存在干扰的一些电力线中也出现了电磁干扰。

    离心机的电磁干扰问题最终可以分解为四个模型，每个模型分析四项内容，即交流频率驱动器布局、控制面板布线、滤波和屏蔽接地的完整性。为了获取设备的电磁兼容性，这种细致的分析是十分必要的。为了确定问题原因所在并制定可行解决方案，首先需要将设备的电磁发射等级精确量化。在许多商业化运作的试验中，试验者首先评估共模噪声电压的等级。通常碰到的传导电磁发射的频率在150kHz~30MHz范围内（参考绝大多数国际标准）。

对试验设备的要求

    显然，为了限制和控制电磁干扰，各种国际标准都规定在试验中需要使用能够响应特定类型可疑噪声的接收机和传感器。例如，CISPR16-1-1和CISPR16-1-2规定使用特定的电磁干扰接收机来分析和研究某一电信号在整个频谱的能量分布。在测量终端电压的位置，使用线性阻抗稳定网络（LISN）在电源馈线间提供特定的阻抗，从而将受试设备（EUT）和电源线上耦合的无线电频率信号隔离开。

传导干扰试验设置

    CISPR推荐的传导干扰试验设置见图3。要求地参考平面（GPR）的尺寸为2mm×2mm。线性阻抗稳定网络与地参考平面保持一定距离，其地端线与地参考平面的连线要尽可能最短（见图3）。这种试验设置便于自动快速地在很宽的频带内测量。EMI接收机上运行的应用软件可以自动测量当前频点峰值发射等级，并将数据显示在VDU（视频显示装置）终端或电磁干扰接收机上。最后，将观察到的传导发射等级数据通过激光打印机打印到纸上备份。

检波模式

    在电磁干扰分析中有三种检波模式，即峰值检波、平均值检波和准峰值检波。峰值检波模式中测量的是信号的包络，同时信号的包络及其均方根信号的测量值均被显示出来。如果信号没有被调制，那么检测的就是载波的峰值电压。使用峰值检波可以测定最坏情况下的发射数据。

    平均值电压检波的基本电路包括包络检波器（与峰值检波器类似）和平均网络。包络检波器只是一个简单的低通滤波器或积分器/电容器。平均网络由一系列电阻和分流电容组成，可以对任意噪声取均值。此种检波模式经常用来分析窄带电磁发射信号。相反地，准峰值检波分析的是宽带信号，它通过混合各种充电和放电参数（取决于频率范围）来控制脉冲的重复频率。实质上，平均值检波最终评估的是“骚扰”因素.3, 5。

电磁干扰分析

    在电磁干扰分析中，一般将信号分为宽带发射或窄带发射两种。宽带发射是指电磁发射的信号带宽大于参考信号（即EMI接收机产生的信号）的带宽，并且脉冲重复频率（PRF）较参考信号小。相反地，窄带发射的特征是带宽小于参考信号并且脉冲重复频率较参考信号大2, 3。

    在分析离心机的电磁发射数据前，我们需要回顾一下BS EN61326-1(1998版)[6] 标准中规定的限值：

    首先，按照厂家说明书指令让受试离心机（见图2）全速运行，评估此种状态下的电磁发射等级。图4、图5显示的是相线和地之间的电磁发射。测量数据表明，在150kHz~30MHz范围内相线和地之间的峰值发射超过了平均值和准峰值的规定限值。除了（16~18）MHz范围内的几个峰值外，电磁发射大体稳定在（102~60）dBμV。类似地，在150kHz~30MHz范围内中线和地间的峰值发射也超过了平均值和准峰值的规定限值。同样地，除了（16~18）MHz范围内的几个峰值外，发射数值也稳定在（102~60）dBμV。

    紧接着，将受试离心机的压缩机模块关掉，重新测试离心机的电磁发射等级。相线和地以及中线和地间的测试数据分别见图6和图7。测试结果表明，在指定的频率范围内，压缩机模块关掉前后峰值发射等级没有明显变化。很明显离心机在最初设计阶段就没有达到国际标准规定的发射限值要求。基于这一点，试验人员推测离心机的发射限值未能达标的原因在于没有进行全面充分的设计，而不是仅仅缺少滤波、屏蔽、接地以及其它降噪技术。特别地，交流频率驱动器看上去是影响设备电磁兼容性的关键因素。