Контрольные вопросы

1. От каких факторов зависит воздействие на организм человека?

2. Каким образом электромагнитное загрязнение влияет на организм человека?

3. Как увеличение частоты электромагнитных колебаний влияет на организм человека?

4. Что может усилить опасность воздействия ЭМП?

5. Какие величины используют для контроля уровней ЭМП?

Лабораторная работа № 2 Описание периодических помех в частотной области

Цель работы: исследовать график несимметричной функции, рассчитать меру передачи.

Таблица 2.1

Приборы и оборудование

№ п/п	Наименование прибора	Измеряемая величина	Предел измерений	Примечания
1
2
…
n

Краткие теоретические сведения Классификация помех

Помехи – это электромагнитные воздействия, способные вызвать в устройстве нежелательный эффект. В зависимости от источника электромагнитные помехи можно разделить на:

• естественные помехи – это электромагнитные помехи, источниками которых являются природные физические явления. К ним относят: электрические разряды в атмосфере, излучения Солнца, звезд и электризацию;

• искусственные помехи – электромагнитные помехи, источниками которых являются устройства, созданные человеком; помехи образованные электромагнитными процессами в технических устройствах. В результате действия искусственных помех в окружающем пространстве возникает электромагнитный фон который может значительно превышать естественные помехи.

В зависимости от источника создающего искусственную помеху их можно разделить на:

• функциональные источники – это источники, которые вырабатывают и передают в окружающую среду электромагнитные волны с целью передачи полезной информации (радиопередатчики, генераторы высокой частоты для медицинских целей, микроволновые печи);

• нефункциональные источники – это устройства, для которых электромагнитный сигнал является «побочным продуктом». Помехи возникают при выполнение заданных функций (люминесцентные лампы, сварочные аппараты, схемы выпрямления).

В зависимости от среды распространения, помехи классифицируют на:

• индуктивные – электромагнитные помехи, распространяющиеся в виде электромагнитных полей в непроводящих средах. Они в свою очередь делятся на:

  • низкочастотные (магнитные и электрические поля);

  • высокочастотные (магнитные и электрические поля, электромагнитные поля, в том числе вызываемые непрерывными колебаниями и переходными процессами, электростатические разряды);

• кондуктивные – это помехи распространяющиеся по элементам электрической сети, по проводящим конструкциям и в земле при протекании электрического тока. В цепях имеющих более одного провода кондуктивные помехи делят на:

  • синфазные помехи обусловлены разностью потенциалов в цепях заземления устройств. Эти помехи могут быть вызваны токами в земле или магнитными полями. Данный вид помех не вызывает мешающих напряжений на приемнике, но воздействуют на изоляцию проводов относительно земли и могут вызвать пробой изоляции;

  • противофазные помехи возникают через гальванические связи, посредством передачи электромагнитным полем, или вследствие преобразования синфазной помехи в противофазную. Противофазные помехи суммируются с полезным сигналом и могут вызвать ошибочное функционирование систем, кроме того эти помехи также воздействуют на линейную изоляцию между проводами.

Деление помех на индуктивные и кондуктивные условно. Классическим примером кондуктивной помехи является процесс распространения электрического сигнала по ЛЭП. При этом линия является только волноводом, направляющей, по которой распространяется электромагнитная энергия. При этом вокруг линии создаются электрические, магнитные и электромагнитные поля, т.е. возникают излучаемые помехи. В ходе распространения многие помехи могут превращаться из индуктивных в кондуктивные и наоборот.

Помехи электрических систем в зависимости от характера их протекания подразделяют на:

• помехи установившегося режима возникают в нормальном режиме и длительно существуют. Сюда относят устройства, служащие для производства, передачи и распределения электроэнергии и превращения ее в другие виды энергии. Эти помехи носят периодический характер и располагаются в широком диапазоне частот;

• помехи переходных режимов возникают при изменении или нарушении нормального режима могут носить апериодический характер и существуют ограниченное время. Причины их появления: короткие замыкания, коммутации холостых линий, конденсаторных батарей, трансформаторов.

По спектральным характеристикам помехи делят на:

• узкополосные к ним относят помехи от систем связи на несущей частоте, систем питания переменным током. Характер изменения помехи во времени является синусоидальным или близким к нему, при этом спектр помехи близок к линейчатому;

Рис. 2.1. Узкополосная помеха

• широкополосные помехи имеют существенно несинусоидальный характер и обычно проявляются в виде либо отдельных импульсов, либо их последовательности. Для периодических широкополосных сигналов спектр состоит из большого набора пиков на частотах, кратных частоте основного сигнала. Для апериодических помех спектр является непрерывным и описывается спектральной плотностью. К широкополосным помехам относят: молниевый импульс, импульсы при коммутации, шум в сети питания при работе импульсного блока питания.

Рис. 2.2. Широкополосная помеха.

Другой спектральной характеристикой является область частот, в которой лежит основная часть спектра помехи. Условно принято делить все помехи на:

• низкочастотные диапазон от 0-9 кГц (силовые электроустановки, и линии);

• высокочастотные диапазон выше 9 кГц (системы связи).