工频噪声是一种频率在50Hz左右的电磁辐射,通常是由电力设备、线路和电子装置等非线性元件所产生的。工频噪声会对生产、科研、生活等方面带来影响。
工频噪声对人体健康有不良影响,长时间接触会引起头痛、神经衰弱、失眠、听力下降等症状。此外,工频噪声还会影响仪器设备的准确度和精度,会造成误差;在通讯领域中,工频噪声也会引起通讯干扰。
工频噪声主要是由于电器设施中的非线性元件引起的。非线性元件通常是指电感、电容、二极管、晶体管等。这些元件在电流通过时会产生非线性电阻,会导致电压和电流的波形失真。失真的电压和电流波形的频谱中包含了大量的高次谐波,其中的50Hz谐波就是工频噪声的主要成分。同时,过剩电容和过剩电感也会形成滤波器,将高次谐波信号阻隔,使50Hz成为卓越的谐波信号。
1、使用线性电源。由于线性电源中所有的元件都是线性的,因此线性电源的输出波形相对稳定,谐波含量低于1%。线性电源的输出稳定度好,是减少工频噪声的好选择。
2、合理地布置系统。在设备安装时,应尽可能把系统的电源线、控制线、信号线以及数据线分离,并且减小线路长度和交叉面积限制电磁干扰的影响。
3、通过合适的滤波减少噪声。滤波器可以将带有谐波成分的信号滤除,从而使得输出电流和电压不再包含工频噪声信号。
4、使用防干扰材料。在现代电子设备中,干扰的防止也很重要。类似磁性屏蔽绕组等金属屏蔽等材料防御噪声也能够很好的工作。