電極法氨氮監(jiān)測儀的核心部件（電極、信號放大器、通訊模塊）對電磁干擾敏感，強電磁環(huán)境（如高壓輸電線路、電機、對講機）可能導(dǎo)致測量值漂移、通訊中斷，抗電磁干擾設(shè)計是確保儀器穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，核心技術(shù)如下：

硬件屏蔽技術(shù)

電磁屏蔽外殼：儀器主機采用鋁合金壓鑄外殼（厚度≥2mm），外殼表面導(dǎo)電氧化處理，形成法拉第籠結(jié)構(gòu)，屏蔽外部電磁輻射（如射頻干擾）。外殼接縫處采用導(dǎo)電膠密封，確保縫隙＜0.1mm，避免電磁波從縫隙滲入；進(jìn)出線口采用電磁屏蔽格蘭頭，線纜穿過時通過密封圈緊密接觸，消除屏蔽斷點。

內(nèi)部模塊隔離：

敏感模塊（電極信號放大電路、A/D 轉(zhuǎn)換模塊）安裝在銅制屏蔽盒內(nèi)（厚度 0.5mm），屏蔽盒與主機外殼可靠接地（接地電阻＜4Ω），阻斷內(nèi)部電磁耦合（如電源模塊對信號模塊的干擾）。

強電模塊（電源、加熱模塊）與弱電模塊（CPU、通訊模塊）物理分離，間距≥10cm，強電線路采用穿金屬管敷設(shè)，減少電磁輻射。

電路抗干擾設(shè)計

電源抗干擾：

電源輸入端加裝EMI 濾波器（如雙級濾波器），抑制從電網(wǎng)引入的傳導(dǎo)干擾（如雷擊、電壓波動），濾波器插入損耗需＞40dB（10kHz-100MHz）。

采用隔離電源模塊（隔離電壓≥2500V），將強電（220VAC）與弱電（5VDC、12VDC）玩全隔離，避免強電干擾通過電源傳導(dǎo)至弱電電路。

信號線路抗干擾：

電極信號線采用雙絞屏蔽線（屏蔽層覆蓋率＞90%），單端接地（僅在儀器端接地，避免地電位差導(dǎo)致干擾），絞距≤10mm，減少電磁感應(yīng)面積。

信號放大電路采用差分放大設(shè)計，通過兩個對稱輸入端抑制共模干擾（如電磁輻射在兩根信號線上產(chǎn)生的相同干擾），共模抑制比（CMRR）需＞80dB（50Hz）。

軟件抗干擾措施

數(shù)字濾波算法：對電極采集的原始電勢信號采用滑動平均濾波（取連續(xù) 5-10 個采樣值的平均值）和中位值濾波（剔除異常峰值），消除瞬間電磁脈沖導(dǎo)致的信號波動（如電機啟動時的干擾）。

數(shù)據(jù)校驗機制：通訊數(shù)據(jù)采用CRC 校驗（循環(huán)冗余校驗），每幀數(shù)據(jù)附加校驗碼，接收端校驗數(shù)據(jù)完整性，若校驗失敗則要求重發(fā)，避免電磁干擾導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸錯誤（如誤碼、丟包）。

watchdog 定時器：在 CPU 中集成 watchdog 定時器，當(dāng)程序因電磁干擾 “跑飛" 時，定時器超時自動復(fù)位 CPU，確保儀器恢復(fù)正常運行（復(fù)位時間＜1 秒，不影響數(shù)據(jù)連續(xù)性）。

安裝與接地規(guī)范

接地系統(tǒng)：儀器需獨立接地，接地體采用 φ50mm 鍍鋅鋼管（長度 2.5 米），埋深＞0.8 米，接地電阻＜4Ω；若現(xiàn)場接地電阻超標(biāo)，可添加降阻劑（如膨潤土降阻劑）降低電阻。

線纜敷設(shè)：電源線與信號線分開敷設(shè)（間距≥30cm），避免平行敷設(shè)；若需交叉，采用垂直交叉（角度 90°），減少耦合干擾；信號線遠(yuǎn)離強電磁源（如變壓器、電機），距離＞5 米。

現(xiàn)場防護(hù)：戶外安裝的儀器遠(yuǎn)離高壓輸電線路（距離≥20 米）、廣播發(fā)射塔（距離≥50 米），若無法避開，需加裝外部電磁屏蔽罩（如鐵制圍欄），進(jìn)一步衰減電磁輻射。